DE102015006600B4

DE102015006600B4 - Working machine

Info

Publication number: DE102015006600B4
Application number: DE102015006600.5A
Authority: DE
Inventors: Mario Hettegger; Christoph Kiegerl
Original assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: DE102015006600A1

Abstract

Arbeitsmaschine mit einer hydraulischen Lenkanlage, umfassend:
eine mittels eines Verbrennungsmotors (10) angetriebene Hauptlenkpumpe (9), und
eine Notlenkpumpe (16), wobei
zur Ansteuerung der Hauptlenkpumpe (9) bzw. des die Hauptlenkpumpe antreibenden Verbrennungsmotors und der Notlenkpumpe (16) separate Steuerlogiken (11, 19) vorgesehen sind, die Software- und/oder hardwaremäßig voneinander getrennt und diversitär zueinander ausgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ansteuerung der Notlenkpumpe (16) mittels eines programmierbaren Relais (19) erfolgt, und
die Steuerlogik zur Ansteuerung der Hauptlenkpumpe (9) der Fahrzeugleitrechner (11) ist.

Working machine with a hydraulic steering system, comprising:
a main steering pump (9) driven by means of an internal combustion engine (10), and
an emergency steering pump (16), wherein
separate control logics (11, 19) are provided for controlling the main steering pump (9) or the internal combustion engine driving the main steering pump and the emergency steering pump (16);
characterized in that
the emergency steering pump (16) is controlled by means of a programmable relay (19), and
the control logic for controlling the main steering pump (9) is the vehicle control computer (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine mit einer hydraulischen Lenkanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Arbeitsmaschine, insbesondere einen Radlader, mit einer hydraulischen Lenkanlage umfassend wenigstens eine mittels eines Verbrennungsmotors angetriebene Hauptlenkpumpe sowie mindestens eine Notlenkpumpe.The invention relates to a work machine with a hydraulic steering system according to the preamble of claim 1. In particular, the invention relates to a work machine, in particular a wheel loader, with a hydraulic steering system comprising at least one main steering pump driven by an internal combustion engine and at least one emergency steering pump.

Die Ölversorgung strassenfahrtauglicher Lenkanlagen von Bau- und Arbeitsmaschinen stellt höchste Ansprüche an die Verfügbarkeit im Fehlerfall und damit an die Steuerungsgüte. Grundlage dafür sind die relevanten Normen für die Steuerungssicherheit unter dem Dach der Maschinenrichtlinien.The oil supply of roadworthy steering systems of construction and work machines places the highest demands on the availability in the event of a fault and thus on the control quality. The basis for this are the relevant standards for control safety under the umbrella of the machine guidelines.

Aus dem Stand der Technik ist hierzu die DE 10 2014 010 174 A1 zu nennen. Diese beschreibt ein elektrohydraulisches Lenksystem, das für mobile Arbeitsmaschinen vorgesehen ist, insbesondere für Radlader und durch das die Funktionstüchtigkeit der Lenkung auch im Fehlerfall gewährleistet wird. Zudem konnte durch besagtes elektrohydraulisches Lenksystem eine Senkung der Herstellungskosten gegenüber anderer aus dem Stand der Technik bekannter Systeme erreicht werden.From the prior art, this is the DE 10 2014 010 174 A1 to call. This describes an electrohydraulic steering system that is intended for mobile work machines, in particular for wheel loaders, and through which the functionality of the steering is guaranteed even in the event of a fault. In addition, the aforementioned electrohydraulic steering system made it possible to achieve a reduction in manufacturing costs compared to other systems known from the prior art.

Ferner offenbart die DE 10 2011 106 276 A1 eine redundante hydraulische Lenkung einer gattungsgemäßen Arbeitsmaschine. Durch das Verhindern eines Voreilens der Lenkung bei in Lenkrichtung wirkende „helfende“ Kräfte erweist sich dieses System als eine hydraulische Lenkung, die eine maximale Arbeitssicherheit erreicht.Furthermore, the DE 10 2011 106 276 A1 a redundant hydraulic steering of a generic machine. By preventing the steering from advancing when "helping" forces act in the steering direction, this system proves to be a hydraulic steering system that achieves maximum work safety.

Die DE 10 2013 018 237 A1 beschreibt ebenfalls ein elektrohydraulisches Lenksystem, dessen Herstellkosten gegenüber bekannter Systeme mit vollständig redundanten Systemen verringert werden konnten und gleichwohl im Fehlerfall die Lenkbarkeit gewährleistet bleibt.the DE 10 2013 018 237 A1 also describes an electrohydraulic steering system, the manufacturing costs of which could be reduced compared to known systems with fully redundant systems and, nevertheless, the steerability is guaranteed in the event of a fault.

Zudem offenbart die DE 24 34 155 A1 einen Hüttenkoks-Transportwagen und ein Steuersystem hierfür.
Bei größeren Radladern wird die Lenkanlage typischerweise durch eine Hydraulikpumpe mit Öl versorgt, welche durch den Dieselmotor angetrieben wird. Im Fehlerfall am Dieselmotor oder an der Hydraulikpumpe würde eine elektrisch angetriebene Notlenkpumpe die Ölversorgung der Lenkung aufrechterhalten, womit die Lenkbarkeit des Fahrzeuges weiterhin sichergestellt werden kann. Dadurch bleibt das Fahrzeug auch im Fehlerfall bis zum sicheren Stillstand lenkbar.In addition, the DE 24 34 155 A1 a metallurgical coke truck and a control system therefor.
In the case of larger wheel loaders, the steering system is typically supplied with oil by a hydraulic pump that is driven by the diesel engine. In the event of a fault on the diesel engine or the hydraulic pump, an electrically driven emergency steering pump would maintain the oil supply to the steering, so that the steerability of the vehicle can continue to be ensured. This means that the vehicle can be steered to a safe standstill even in the event of a fault.

Durch das Überwachen des Hydraulikdruckes an der Hauptlenkpumpe lässt sich ein Fehler durch eine elektronische Steuerung erkennen, welche bei Druckeinbruch die Notlenkpumpe aktivieren würde. In der Regel übernimmt der Fahrzeugleitrechner die Aufgabe der Fehlererkennung und das Einleiten geeigneter Gegenmaßnahmen wie die Aktivierung der Notlenkpumpe. Ein Druckverlust an der Hauptlenkpumpe kann jedoch auch aus einer gewollten Abschaltung des Dieselmotors resultieren, beispielsweise im Rahmen einer Start-Stopp-Automatik, bei der der Fahrzeugleitrechner den Dieselmotor über eine CAN-Kommunikation abstellt. Dieses Szenario gilt es vor der Aktivierung der Notlenkpumpe vom Fehlerfall zu unterscheiden.By monitoring the hydraulic pressure on the main steering pump, an error can be detected by an electronic control which would activate the emergency steering pump in the event of a pressure drop. As a rule, the vehicle control computer takes on the task of detecting errors and initiating suitable countermeasures such as activating the emergency steering pump. A pressure loss in the main steering pump can, however, also result from a deliberate shutdown of the diesel engine, for example as part of an automatic start-stop system in which the vehicle control computer switches off the diesel engine via CAN communication. This scenario must be differentiated from the error case before the emergency steering pump is activated.

In einem Worst-Case Szenario wäre es mit äußerst geringer Wahrscheinlichkeit denkbar, dass durch einen schwerwiegenden Fehler im Fahrzeugleitrechner der Dieselmotor abgestellt und keine weiteren Steuerungsaufgaben mehr ergriffen werden. Für ein fahrendes Fahrzeug hätte dieses Fehlerszenario zur Folge, dass weder die durch den Dieselmotor angetriebene Hauptlenkpumpe noch die elektrisch angetriebene Notlenkpumpe Öl für die Lenkung liefern und das Fahrzeug folglich unlenkbar wäre.In a worst-case scenario, it would be extremely unlikely that the diesel engine would be switched off due to a serious error in the vehicle control computer and no further control tasks could be carried out. For a moving vehicle, this error scenario would mean that neither the main steering pump driven by the diesel engine nor the electrically driven emergency steering pump deliver oil for the steering and the vehicle would consequently not be steerable.

Die vorliegende Erfindung sucht daher nach Lösungen, die selbst beim Auftreten eines Mehrfachfehlers eine Lenkfunktion des Fahrzeugs gewährleisten und ein sicheres Zumstillstandbringen des Fahrzeuges im Fehlerfall ermöglichen.The present invention is therefore looking for solutions which ensure a steering function of the vehicle even when a multiple fault occurs and which enable the vehicle to be brought to a standstill safely in the event of a fault.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Arbeitsmaschine sind Gegenstand der sich an Hauptanspruch anschließenden abhängigen Unteransprüche.This object is achieved by a work machine with the features of claim 1. Advantageous configurations of the work machine are the subject of the dependent subclaims that follow the main claim.

Nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1sind zur Ansteuerung der Hauptlenkpumpe sowie der Notlenkpumpe separate Steuerlogiken vorgesehen. Die eingesetzten Steuerlogiken sind idealerweise hardwaremäßig voneinander getrennt, zumindest jedoch softwaremäßig voneinander getrennt, sodass diese unabhängig voneinander arbeiten und der Ausfall einer Steuerlogik nicht die ordnungsgemäße Funktion der weiteren separaten Steuerlogik beeinflusst. Ferner sind die beiden separaten Steuerlogiken diversitär zueinander ausgeführt. In diesem Sinne sind die Steuerkanäle bzw. Logiken unterschiedlich realisiert, d.h. es werden für die Steuerpfade der Lenkpumpen keine baugleichen Einzelsysteme eingesetzt, wobei der Unterschied in unterschiedlichen Software- und/oder Hardwaresystemen liegen kann. Im Gegensatz zur einfachen Redundanz lässt sich durch die Diversität des Systems nicht nur ein zusätzlicher Sicherheitsgewinn erzielen sondern ebenfalls ein Kostenvorteil erreicht. In Summe ergibt sich für die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine eine sehr hochwertige Steuerungsarchitektur mit zwei eigenständigen Kanälen, die sich jeweils durch eigenständige Steuerlogiken auszeichnen. Dadurch kann eine Steuerungsgüte von Performance Level (PL) bis zu PLe erreicht werden. Die Steuerlogik der Notlenkpumpe ist ausschließlich für die Ansteuerung der Notlenkpumpe zuständig.According to the preamble of claim 1, separate control logics are provided for controlling the main steering pump and the emergency steering pump. The control logics used are ideally separated from one another in terms of hardware, but at least separated from one another in terms of software, so that they work independently of one another and the failure of one control logic does not affect the proper functioning of the further separate control logic. Furthermore, the two separate control logics are designed to be diverse to one another. In this sense, the control channels or logics are implemented differently, ie no structurally identical individual systems are used for the control paths of the steering pumps, whereby the difference can lie in different software and / or hardware systems. In contrast to simple redundancy, the diversity of the system not only provides an additional gain in security, but also a cost advantage. In total, the work machine according to the invention has a very high-quality control architecture with two independent channels, each of which is independent Distinguish control logics. This enables a control quality from Performance Level (PL) to PLe to be achieved. The control logic of the emergency steering pump is only responsible for controlling the emergency steering pump.

Die Ansteuerung der Hauptlenkpumpe durch die entsprechende Steuerlogik erfolgt nicht zwingend unmittelbar, sondern kann ebenso mittelbar durch geeignete Steuerung des Verbrennungsmotors erfolgen. Beispielsweise kann durch gezielte An- und Abschaltung des Verbrennungsmotors die Hauptlenkpumpe entsprechend aktiviert bzw. deaktiviert werden. Dies gilt insbesondere für die erfindungsgemäße Ausführungsform, wenn der Fahrzeugleitrechner als Steuerlogik für die Hauptlenkpumpe Verwendung findet. Der Einfachheit halber wird im Folgenden stets von der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe gesprochen, selbst wenn diese in einer Ausführungsform eigentlich den Verbrennungsmotor steuert und lediglich die Funktion der Hauptlenkpumpe überwacht.The control of the main steering pump by the corresponding control logic does not necessarily take place directly, but can also take place indirectly through suitable control of the internal combustion engine. For example, the main steering pump can be activated or deactivated accordingly by switching the internal combustion engine on and off in a targeted manner. This applies in particular to the embodiment according to the invention when the vehicle control computer is used as control logic for the main steering pump. For the sake of simplicity, the control logic of the main steering pump is always referred to below, even if in one embodiment it actually controls the internal combustion engine and only monitors the function of the main steering pump.

Die Steuerung/Regelung der Haupt- und/oder Notlenkfunktion, d.h. der Haupt- und/oder Notlenkpumpe, kann mittels eigenständiger zusätzlicher Bauteile - Logiken realisiert sein und/oder die beschriebenen Funktionen können in einem bestehenden Fahrzeugleitrechner (VCU=Vehicle Control Unit, Master), in einer Motorsteuerung/- regelung (ECU=Engine Control Unit) oder in einer Getriebesteuerung/-regelung oder in jeder anderen in der Arbeitsmaschine bereits existierenden Steuerungs-/Regelungseinheit nach funktionaler Möglichkeit implementiert sein.The control / regulation of the main and / or emergency steering function, i.e. the main and / or emergency steering pump, can be implemented by means of independent additional components - logics and / or the functions described can be implemented in an existing vehicle control unit (VCU = Vehicle Control Unit, Master) , in an engine control / regulation (ECU = Engine Control Unit) or in a transmission control / regulation or in any other control / regulation unit that already exists in the work machine, depending on the functional possibility.

Selbiges gilt für die Ansteuerung der Notlenkpumpe. Durch Steuerung vorgeordneter Schalter in der Leistungsversorgung der Notlenkpumpe lässt sich diese indirekt steuern. Denkbar ist eine Steuerung der Energieversorgung der Notlenkpumpe, insbesondere der elektrischen Energiequelle.The same applies to the activation of the emergency steering pump. By controlling upstream switches in the power supply of the emergency steering pump, it can be controlled indirectly. A control of the energy supply of the emergency steering pump, in particular the electrical energy source, is conceivable.

Bevorzugt ist die Steuerlogik der wenigstens einen Notlenkpumpe mit einem gegenüber der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe dedizierten Funktionsumfang ausgestattet. Regelmäßig wird als Steuerlogik für die Hauptlenkpumpe der Fahrzeugleitrechner eingesetzt. Eine redundante Ausgestaltung dieses Leitrechners für die Steuerung der Notlenkpumpe würde hohe Produktionskosten nach sich ziehen. Die Verwendung einer dedizierten Steuerlogik für die Notfallpumpe birgt damit ein enormes Kosteneinsparungspotenzial. Zudem wird durch den dedizierten Funktionsumfangs die Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert. Insgesamt bedeutet die diversitäre Ausführung einen zusätzlichen Sicherheitsgewinn.The control logic of the at least one emergency steering pump is preferably equipped with a range of functions that is dedicated to the control logic of the main steering pump. The vehicle control computer is regularly used as the control logic for the main steering pump. A redundant design of this master computer for controlling the emergency steering pump would result in high production costs. The use of a dedicated control logic for the emergency pump thus harbors enormous potential for cost savings. In addition, the dedicated scope of functions reduces the probability of failure. Overall, the diverse design means an additional gain in security.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Steuerlogik der Notfallpumpe um ein programmierbares Relais. Grundsätzlich ist jedoch jeder Mikroprozessor mit entsprechender Softwaresteuerung geeignet. Denkbar ist auch die Verwendung eines ASICs oder alternativ eines PLDs oder eines FPGAs. Bei Softwaretrennung der Steuerlogiken kann auf dem Fahrzeugleitrechner auch ein separates Steuerprogramm zu Anwendung kommen. Die Hardwarearchitektur des Fahrzeugleitrechners muss jedoch sicherstellen, dass beide Programme unabhängig voneinander ausführbar sind und im Fehlerfall der ersten Steuerlogik eine fehlerfreie Ausführung der zweiten Steuerlogik gewährleistet ist.According to the invention, the control logic of the emergency pump is a programmable relay. In principle, however, any microprocessor with a corresponding software control is suitable. The use of an ASIC or, alternatively, a PLD or an FPGA is also conceivable. With software separation of the control logics, a separate control program can also be used on the vehicle control computer. However, the hardware architecture of the vehicle control computer must ensure that both programs can be executed independently of one another and that, in the event of an error in the first control logic, error-free execution of the second control logic is guaranteed.

Um den Funktionszustand der Lenkanlage zu überwachen und unter Berücksichtigung einer Reihe von Sondersituationen zielsicher die Notlenkpumpe aktivieren zu können, ist es erforderlich, dass innerhalb der Steuerlogik der Notlenkpumpe gewisse Informationen zur Verfügung stehen. Zweckmäßig kann es sein, wenn der Steuerlogik der Notlenkpumpe als Eingangssignal zumindest der Druckpegel der Hauptlenkpumpe und/oder der Zündungsstatus und/oder der Status des Verbrennungsmotors zur Verfügung steht bzw. stehen. Weiterhin kann wenigstens eine Information der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe am Eingang der Steuerlogik der Notlenkpumpe anliegen.In order to monitor the functional state of the steering system and to be able to activate the emergency steering pump in a targeted manner, taking into account a number of special situations, it is necessary that certain information is available within the control logic of the emergency steering pump. It can be useful if at least the pressure level of the main steering pump and / or the ignition status and / or the status of the internal combustion engine is or are available to the control logic of the emergency steering pump as an input signal. Furthermore, at least one piece of information from the control logic of the main steering pump can be present at the input of the control logic of the emergency steering pump.

Idealerweise ist es ausreichend, wenn nur die obengenannten Eingangssignale an der Steuerlogik der Notlenkpumpe anliegen. Anhand des Druckpegels der Hauptlenkpumpe kann die ordnungsgemäße Funktion der hydraulischen Lenkanlage erfasst werden. Der Zündungsstatus gibt wieder, ob der Verbrennungsmotor bewusst bzw. unbewusst ausgeschaltet wurde. Der Status des Verbrennungsmotors spiegelt beispielsweise den laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors bzw. den Motorstillstand wieder. Beispielsweise lässt sich dieser Status im Bereich der Lichtmaschine durch eine geeignete Sensorik abgreifen. Über den Informationskanal der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe kann beispielsweise ein durch die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe erkannter Fehlerfall unmittelbar an die Steuerlogik der Notlenkpumpe mitgeteilt werden.Ideally, it is sufficient if only the above-mentioned input signals are applied to the control logic of the emergency steering pump. The correct function of the hydraulic steering system can be determined based on the pressure level of the main steering pump. The ignition status shows whether the combustion engine was consciously or unconsciously switched off. The status of the internal combustion engine reflects, for example, the ongoing operation of the internal combustion engine or the engine standstill. For example, this status can be tapped in the area of the alternator using suitable sensors. For example, a fault detected by the control logic of the main steering pump can be communicated directly to the control logic of the emergency steering pump via the information channel of the control logic of the main steering pump.

Idealerweise entspricht dieses Informationssignal einem konstanten Signalpegel. Im Fehlerfall bzw. einer Fehlfunktion der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe wird dieser Eingang stromlos geschaltet, sodass sich für die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe ein sicherer Zustand für den Stromlosfall ergibt.Ideally, this information signal corresponds to a constant signal level. In the event of a fault or malfunction of the control logic of the main steering pump, this input is de-energized so that the control logic of the main steering pump is in a safe state in the event of a de-energization.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Energieversorgung der Notlenkpumpe über ein steuerbares Leistungsrelais geschaltet. Der Steuersignaleingang des Leistungsrelais steht mit einem ersten Steuerausgang der Steuerlogik der Notlenkpumpe in Verbindung. Durch Betätigung des ersten Steuerausgangs lässt sich das Leistungsrelais schalten und damit die Energieversorgung der Notlenkpumpe zur Pumpenaktivierung herstellen.In a preferred embodiment of the invention, the energy supply of the emergency steering pump is switched via a controllable power relay. The control signal input of the power relay is connected to a first control output of the control logic of the emergency steering pump. By actuating the first control output, the power relay can be switched and thus the energy supply for the emergency steering pump to activate the pump can be established.

Wie bereits im einleitenden Teil beschrieben wurde, kann im Rahmen einer Start-Stopp-Automatik eine gewollte Abschaltung des Verbrennungsmotors durch den Fahrzeugleitrechner erzwungen werden. Aufgrund des dedizierten Funktionsumfangs der Steuerlogik der Notlenkpumpe kann diese jedoch nicht unterscheiden, wodurch ein mit der Abschaltung des Verbrennungsmotors einhergehender Druckeinbruch an der Hauptlenkpumpe ausgelöst worden ist. Für den Fall einer Start-Stopp-Automatik wäre es unsinnig, die Notlenkpumpe zu aktivieren. Zur Problemlösung ist es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sinnvoll, dem Steuereingang des Leistungsrelais zur Aktivierung der Notlenkpumpe wenigstens ein Unterbrechungsrelais vorzustellen, dass manuell durch einen Strassenfahrtschalter betätigbar ist. Dieses Unterbrechungsrelais dient zur Unterbrechung der Steuerleitung des Leistungsrelais, d.h. zur Unterbrechung der Steuerleitung zwischen erstem Steuerausgang der Steuerlogik und Steuereingang des Leistungsrelais.As already described in the introductory part, an intentional shutdown of the internal combustion engine can be forced by the vehicle control computer within the scope of an automatic start-stop system. Due to the dedicated scope of functions of the control logic of the emergency steering pump, however, it cannot distinguish between what triggered a pressure drop in the main steering pump that was associated with the shutdown of the internal combustion engine. In the case of an automatic start-stop system, it would make no sense to activate the emergency steering pump. To solve the problem, according to an advantageous embodiment of the invention, it makes sense to provide the control input of the power relay for activating the emergency steering pump with at least one interrupt relay that can be manually operated by a road travel switch. This interrupt relay is used to interrupt the control line of the power relay, ie to interrupt the control line between the first control output of the control logic and the control input of the power relay.

Das Unterbrechungsrelais ist so ausgestaltet, dass dieses während einer ersten Schaltstellung, vorzugsweise der Strassenfahrtstellung des Strassenfahrtschalters geschlossen bleibt. Die Möglichkeit der Pumpenaktivierung der Notlenkpumpe bleibt durch entsprechende Steuerung des Leistungsrelais erhalten. In der Folge wird die Notlenkpumpe bei jedem erkannten Druckabfall an der Hauptlenkpumpe aktiviert.The interruption relay is designed in such a way that it remains closed during a first switching position, preferably the road travel position of the road travel switch. The possibility of activating the emergency steering pump is retained by controlling the power relay accordingly. As a result, the emergency steering pump is activated every time a pressure drop is detected in the main steering pump.

Befindet sich der Strassenfahrtschalter hingegen in einer abweichenden Stellung, verbleibt das Unterbrechungsrelais in geöffneter Schaltstellung und die Steuerleitung zwischen Leistungsrelais und Steuerlogik bleibt unterbrochen. Die Notlenkpumpe bleibt auch bei entsprechendem Aktvierungssignal auf dem ersten Steuerausgang der Steuerlogik deaktiviert. Im Fehlerfall muss dennoch eine Aktivierung der Notlenkpumpe gewährleistet sein. Dafür sieht die Steuerlogik wenigstens einen zweiten Steuerausgang vor, mit dem eine Überbrückung des Unterbrechungsrelais bewirkt wird. Bei einer Schaltung des zweiten Steuerausgangs wird das Unterbrechungsrelais unabhängig von der Schaltstellung des Strassenfahrtschalters geschlossen, sodass durch die Ansteuerung des ersten Steuerausgangs eine Aktivierung des Leistungsrelais und damit eine Energieversorgung der Notlenkpumpe bereitgestellt wird.If, on the other hand, the road travel switch is in a different position, the interrupt relay remains in the open switch position and the control line between the power relay and control logic remains interrupted. The emergency steering pump remains deactivated even with a corresponding activation signal on the first control output of the control logic. In the event of a fault, activation of the emergency steering pump must still be guaranteed. For this purpose, the control logic provides at least one second control output with which the interrupt relay is bridged. When the second control output is switched, the interrupt relay is closed regardless of the switch position of the road travel switch, so that the activation of the power relay and thus an energy supply for the emergency steering pump is provided by activating the first control output.

Damit kann eine Aktivierung der Notlenkpumpe bei gewollter Abschaltung des Verbrennungsmotors, bspw. im Zuge einer Start-Stopp-Automatik, zuverlässig unterdrückt werden, ohne dass es dazu einer aufwändigen Unterscheidungslogik innerhalb der Steuerlogik der Notlenkpumpe bedarf. Die Aktivierung der Notlenkpumpe im Fehlerfall ist jedoch weiterhin durch Betätigung des Unterbrechungsrelais durch die Steuerlogik der Notlenkpumpe über den zweiten Steuerausgang sichergestellt.Activation of the emergency steering pump when the internal combustion engine is intentionally switched off, for example in the course of an automatic start-stop system, can thus be reliably suppressed without the need for complex differentiation logic within the control logic of the emergency steering pump. However, activation of the emergency steering pump in the event of a fault is still ensured by actuation of the interrupt relay by the control logic of the emergency steering pump via the second control output.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuerlogik der Notlenkpumpe derart programmiert ist, sodass bei einem festgestellten Druckabfall der Hauptlenkpumpe der erste Steuerausgang geschaltet wird. Wird ein Zustandswechsel am eingehenden Informationssignal der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe erkannt und tritt zudem ein Druckabfall an der Hauptlenkpumpe auf, werden beide Steuerausgänge der Steuerlogik der Notlenkpumpe zeitgleich geschaltet. Dadurch wird sichergestellt, dass unabhängig von der Schaltstellung des Strassenfahrtschalters eine Aktivierung der Notlenkpumpe bewirkt wird.Furthermore, it is advantageous if the control logic of the emergency steering pump is programmed in such a way that the first control output is switched when a pressure drop in the main steering pump is determined. If a change of state is detected on the incoming information signal of the control logic of the main steering pump and if there is also a pressure drop in the main steering pump, both control outputs of the control logic of the emergency steering pump are switched at the same time. This ensures that the emergency steering pump is activated regardless of the switch position of the road travel switch.

Idealerweise ist die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe derart ausgestaltet, so dass diese im fehlerfreien Fall ein an der Steuerlogik der Notlenkpumpe anliegendes Informationssignal mit konstantem Signalpegel generiert. Im Fehlerfall wird dieses Signal abgeschaltet und die Steuerlogik der Notlenkpumpe erhält folglich die notwendige Information zu Schaltung des zweiten Steuerausgangs. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei einem Totalausfall der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe und der damit einhergehenden Stromlosschaltung des Informationssignals eine Aktivierung der Notlenkpumpe möglich ist. Wird die Stromlosschaltung des eingehenden Informationssignals durch die Steuerlogik der Notlenkpumpe erkannt, wird vorzugsweise immer der zweite Steuerausgang geschaltet. Tritt dieser Zustand in Kombination mit einem erkannten Druckabfall an der Hauptlenkpumpe auf, so wird durch die Schaltung des ersten Steuerausgangs die Notlenkpumpe aktiviert.Ideally, the control logic of the main steering pump is designed in such a way that, if there are no errors, it generates an information signal with a constant signal level which is present at the control logic of the emergency steering pump. In the event of a fault, this signal is switched off and the control logic of the emergency steering pump consequently receives the information required to switch the second control output. This ensures that activation of the emergency steering pump is possible even in the event of a total failure of the control logic of the main steering pump and the associated disconnection of the information signal. If the currentless switching of the incoming information signal is recognized by the control logic of the emergency steering pump, the second control output is preferably always switched. If this condition occurs in combination with a detected pressure drop at the main steering pump, the emergency steering pump is activated by switching the first control output.

In einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung kann es zudem vorgesehen sein, dass die Steuerlogik der Notlenkpumpe zusätzlich einen dritten Steuerausgang umfasst, der kommunikativ mit der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe in Verbindung steht. Dieser dritte Steuerausgang dient insbesondere zur Ausführung einer durch die Steuerlogik der Notlenkpumpe initiierten Testprozedur. Damit kann die Notfallaktivierung der Notlenkpumpe zu gewissen Zeiten auf ihre ordnungsgemäße Funktionalität überprüft bzw. überwacht werden. Denkbar ist es, dass die Initiierung der Testprozedur bei jeder Betätigung der Zündung ausgelöst wird. Alternativ ist eine Ausführung der Testprozedur erst nach einer gewissen Anzahl an erfolgten Zündungen. Möglich ist es zudem, die Testprozedur auch im Regelbetrieb der Arbeitsmaschine in gewissen zeitlichen Abständen zu wiederholen.In a further development of the present invention, it can also be provided that the control logic of the emergency steering pump additionally includes a third control output which is communicatively connected to the control logic of the main steering pump. This third control output is used in particular to carry out a test procedure initiated by the control logic of the emergency steering pump. In this way, the emergency activation of the emergency steering pump can be checked or monitored for proper functionality at certain times. It is conceivable that the initiation of the test procedure is triggered each time the ignition is actuated. Alternatively, the test procedure can only be carried out after a certain number of ignitions have taken place. It is also possible to repeat the test procedure in regular operation of the machine at certain time intervals.

Während der Testprozedur tritt die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe als Prüf- bzw. Überwachungseinheit auf, die die ordnungsgemäße Funktionalität der Steuerlogik der Notfallpumpe prüft. Beispielsweise werden während der Testprozedur einzelne Fehlerfälle durch die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe simuliert und die entsprechenden ausgehenden Steuersignale der Steuerlogik der Notlenkpumpe gegengeprüft, vorzugsweise unter Verwendung einer Wahrheitstabelle als Zustandsautomat.During the test procedure, the control logic of the main steering pump acts as a test or monitoring unit that checks the correct functionality of the control logic of the emergency pump. For example, during the test procedure, individual fault cases are simulated by the control logic of the main steering pump and the corresponding outgoing control signals of the control logic of the emergency steering pump are cross-checked, preferably using a truth table as a state machine.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass über den dritten Steuerausgang der Notlenkpumpe der durch diese erfasste Druckpegel an die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe übermittelbar ist. Innerhalb der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe kann dieser gegen den intern erfassten Druckpegel gegenprüfbar sein. Die Druckmessung der Steuerlogik der Notlenkpumpe lässt sich auf ordnungsgemäße Funktionalität und Genauigkeit überwachen.In a preferred embodiment it is provided that the pressure level detected by this can be transmitted to the control logic of the main steering pump via the third control output of the emergency steering pump. This can be cross-checked against the internally recorded pressure level within the control logic of the main steering pump. The pressure measurement of the control logic of the emergency steering pump can be monitored for proper functionality and accuracy.

In einer weiteren Abfolge der Testprozedur kann vorgesehen sein, dass durch die Steuerlogik der Hauptlenkpumpe ein Zustandswechsel des Informationssignals erzeugbar ist und nachfolgend die damit einhergehende Aktivierung der Notlenkpumpe durch die Steuerlogik der Notlenkpumpe prüfbar ist.In a further sequence of the test procedure it can be provided that the control logic of the main steering pump can generate a state change of the information signal and subsequently the associated activation of the emergency steering pump can be checked by the control logic of the emergency steering pump.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

1: ein Blockschaltbild der Lenkanlage der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine und
2: eine schematische Darstellung der resultierenden Kanalketten für die Steuerung der Hauptlenkpumpe bzw. Notlenkpumpe.

Further advantages and properties of the invention are to be explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the figures. Show it:

1 : a block diagram of the steering system of the machine according to the invention and
2 : a schematic representation of the resulting channel chains for controlling the main steering pump or emergency steering pump.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für die Lenkpumpenansteuerung der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine. Die Arbeitsmaschine ist vorzugsweise in Form eines Radladers ausgestaltet, dessen Lenkanlage hydraulisch betrieben wird. 1 shows a schematic block diagram for the steering pump control of the work machine according to the invention. The work machine is preferably designed in the form of a wheel loader, the steering system of which is operated hydraulically.

Aus Sicherheitsgründen ist vorgesehen, dass die Steuerung der Hauptlenkpumpe zum einen als auch die Steuerung der Notlenkpumpe zum anderen über separate Steuerlogiken realisiert sind, die voneinander unabhängig arbeiten und zudem diversitär zueinander ausgestaltet sind. Die Unabhängigkeit dieser Steuerlogiken wird verlangt, um auch bei Ausfall der Steuerlogik der Hauptlenkpumpe eine ordnungsgemäße Aktivierung der Notlenkpumpe gewährleisten zu können. Realisiert wird diese Vorgabe gemäß dem Blockschaltbild der 1.For safety reasons, it is provided that the control of the main steering pump, on the one hand, and the control of the emergency steering pump, on the other hand, are implemented via separate control logics that work independently of one another and are also designed to be diverse in relation to one another. The independence of these control logics is required in order to be able to ensure proper activation of the emergency steering pump even if the control logic of the main steering pump fails. This specification is implemented according to the block diagram of 1 .

Erkennbar ist die Hauptlenkpumpe 9, die am Ausgang des Verbrennungsmotors 10 angeflanscht ist und durch diesen angetrieben wird. Die Steuerung des Verbrennungsmotors 10 und damit der Hauptlenkpumpe 9 wird über den Fahrzeugleitrechner 11 als erste Steuerlogik realisiert, der kommunikativ mit dem Verbrennungsmotor 10 in Verbindung steht und diesen bei Bedarf abschalten kann. Zudem empfängt der Fahrzeugleitrechner von dem Hauptdruckschalter 12 das Drucksignal P, das nachfolgend noch genauer erläutert wird.The main steering pump can be seen 9 at the output of the internal combustion engine 10 is flanged and is driven by this. The control of the internal combustion engine 10 and thus the main steering pump 9 is via the vehicle control computer 11th implemented as the first control logic that communicates with the combustion engine 10 is connected and can turn it off if necessary. In addition, the vehicle control computer receives from the main pressure switch 12th the pressure signal P, which will be explained in more detail below.

Bei Druckabfall des erforderlichen Hydraulikdruckes für die Lenkanlage soll die Notlenkpumpe 16 anspringen. Diese Notlenkpumpe 16 wird elektrisch betrieben, wobei die Energieversorgung über ein steuerbares Leistungsrelais 8 geschaltet wird. Im geschalteten Zustand des Leistungsrelais 8 wird die Notlenkpumpe 16 mit elektrischer Energie versorgt und dadurch aktiviert.If the hydraulic pressure required for the steering system drops, the emergency steering pump should 16 start an engine. This emergency steering pump 16 is operated electrically, with the energy supply via a controllable power relay 8th is switched. In the switched state of the power relay 8th becomes the emergency steering pump 16 supplied with electrical energy and thereby activated.

Die Steuerung der Notlenkpumpe 16 wird mittels des programmierbaren Relais 19 verwirklicht, dass sowohl hardware- als auch softwaretechnisch von dem Fahrzeugleitrechner 11 getrennt ist und unabhängig agiert. Das Relais 19 umfasst die Signaleingänge Y, X, 15, Z. Über den Eingang X wird dem Relais der Druck P des Hauptdruckschalters 12 mitgeteilt, der Signaleingang dient folglich als Indikator für die ordnungsgemäße Funktion der Hauptlenkpumpe 9. Ein Druckabfall an der Hauptlenkpumpe 9 führt zu eine erkennbaren Signaländerung am Eingang X des Relais 19, sodass hier ein Ausfall der Hauptlenkpumpe 9 erkannt werden kann.The control of the emergency steering pump 16 is made using the programmable relay 19th realizes that both hardware and software from the vehicle control computer 11th is separate and acts independently. The relay 19th includes the signal inputs Y, X, 15, Z. Via input X, the relay receives the pressure P of the main pressure switch 12th communicated, the signal input therefore serves as an indicator for the proper function of the main steering pump 9 . A pressure drop across the main steering pump 9 leads to a recognizable signal change at input X of the relay 19th so that here a failure of the main steering pump 9 can be recognized.

Über den Eingang 15 wird dem Relais 19 der Status des Zündschalters der Arbeitsmaschine mitgeteilt, d.h. für den Fall, dass die Zündung deaktiviert ist, kann verhindert werden, dass das Relais 19 eine Aktivierung der Notlenkpumpe 16 einleitet. Der Signaleingang Z liefert über eine Sensorik 14 den Status D+ des Dieselmotors 10. Via the entrance 15th becomes the relay 19th the status of the ignition switch is communicated to the working machine, ie in the event that the ignition is deactivated, the relay can be prevented 19th activation of the emergency steering pump 16 initiates. The signal input Z delivers via a sensor system 14th the status D + of the diesel engine 10 .

Beispielsweise wird hier an der Lichtmaschine erkannt, ob der Dieselmotor 10 im Betrieb ist oder sich im Stillstand befindet.For example, the alternator detects whether the diesel engine is running 10 is in operation or is at a standstill.

Über den Informationskanal 5, der am Eingang Y des Relais 19 anliegt, steht der Fahrzeugleitrechner 11 kommunikativ mit dem Relais 19 in Verbindung. Im ordnungsgemäßen Betrieb wird hier vom Fahrzeugleitrechner 11 ein konstanter Signalpegel DO_Master angelegt. Bei einem Fehlverhalten der Hauptlenkpumpe 9, das von dem Fahrzeugleitrechner 11 erkannt wird, wird dieses Signal DO_Master durch den Fahrzeugleitrechner 11 stromlos geschaltet. Gleiches gilt selbstverständlich auch beim Ausfall des Fahrzeugleitrechners 11, sodass dieses Signal DO_Master automatisch stromlos ist.Via the information channel 5 at input Y of the relay 19th is present, the vehicle control computer is at a standstill 11th communicative with the relay 19th in connection. In normal operation, the vehicle control computer 11th a constant signal level DO_Master is applied. If the main steering pump malfunctions 9 from the vehicle control computer 11th is recognized, this signal is DO_Master by the vehicle control computer 11th switched off. The same naturally also applies if the vehicle control computer fails 11th so that this DO_Master signal is automatically de-energized.

Weiterhin umfasst das Relais 19 zwei Steuerausgänge 87a, 87, von denen die Steuerleitungen 2, 3 ausgehen. Der Steuerausgang 87a steht über das Unterbrechungsrelais 7 mit dem Steuereingang des Leistungsrelais 8 in Verbindung. Durch Betätigung des Steuerausgangs 87a kann damit ein Schalten des Leitungsrelais 8 bewirkt werden, sodass die Energieversorgung für die Notlenkpumpe 16 bereitgestellt und diese folglich aktiviert wird. Das Steuersignal des Ausgangs 87a liegt jedoch am Steuereingang des Leistungsrelais 8 nur dann an, wenn das Unterbrechungsrelais 7 geschaltet ist. Dieses Unterbrechungsrelais 7 wird über einen Fahrtzustandsschalter 6 betätigt, der eine Strassenfahrtstellung sowie eine Off-Road-Stellung anbietet. In der Strassenfahrtstellung wird das Unterbrechungsrelais 7 geschlossen, sodass eine Verbindung zwischen dem Steuerausgang 87a des Relais 19 und dem Steuereingang des Leistungsrelais 8 besteht. Im Off-Road-Zustand des Strassenfahrtschalters 6 wird demgegenüber das Unterbrechungsrelais 7 geöffnet.The relay also includes 19th two control outputs 87a , 87 , of which the control lines 2 , 3 go out. The control output 87a is available via the interrupt relay 7th with the control input of the power relay 8th in connection. By actuating the control output 87a can with it a Switching the line relay 8th caused so that the energy supply for the emergency steering pump 16 provided and this is consequently activated. The control signal of the output 87a is, however, at the control input of the power relay 8th only on when the interrupt relay 7th is switched. This interrupt relay 7th is via a drive status switch 6th operated, which offers a road travel position as well as an off-road position. In the road travel position, the interrupt relay is 7th closed so that a connection between the control output 87a of the relay 19th and the control input of the power relay 8th consists. In the off-road state of the road travel switch 6th on the other hand, the interrupt relay 7th open.

Der Steuerausgang 87 des Relais 19 dient zur Überbrückung des Unterbrechungsrelais 7. Durch Betätigung des Steuerausgangs 87 kann das Unterbrechungsrelais 7 unabhängig von der Schaltstellung des Fahrschalters 6 betätigt oder geschlossen werden.The control output 87 of the relay 19th serves to bypass the interruption relay 7th . By actuating the control output 87 can the interrupt relay 7th regardless of the position of the drive switch 6th operated or closed.

Über den Steuerausgang C mit der ausgehenden Verbindungsleitung 4 kann von der Steuerlogik 19 eine Testprozedur in Gang gesetzt werden, um die ordnungsgemäße Funktionalität der Notlenkpumpe 16 bzw. der Steuerlogik 19 in gewissen zeitlichen Abständen zu überprüfen. Weiterhin ist an der Notlenkpumpe 16 ein Drucksensor 17 angeordnet, der kommunikativ mit dem Fahrzeugleitrechner 11 in Verbindung steht. Der Fahrzeugleitrechner kann über den Sensor 17 prüfen, ob die Notlenkpumpe ordnungsgemäß arbeitet oder deaktiviert ist.Via control output C with the outgoing connection line 4th can from the control logic 19th a test procedure must be initiated to ensure that the emergency steering pump is working properly 16 or the control logic 19th to be checked at certain time intervals. Furthermore is on the emergency steering pump 16 a pressure sensor 17th arranged, the communicative with the vehicle control computer 11th communicates. The vehicle control computer can use the sensor 17th check whether the emergency steering pump is working properly or is deactivated.

Der vorgeschlagene Hardware-Aufbau stellt formal eine sehr hochwertige Steuerungsarchitektur mit zwei eigenständigen Kanälen nach Kategorie 3 oder 4 mit jeweils eigenständiger Logik 11, 19 zur Verfügung, womit eine Steuerungsgüte von Performancelevel bis zu PL e erreicht werden kann. Das Prinzip der Kanaltrennung für die Ansteuerung der beiden Lenkpumpen 9 und 16 wird durch 2 nochmals verdeutlicht.The proposed hardware structure is formally a very high-quality control architecture with two independent channels according to category 3 or 4th each with its own logic 11th , 19th available, with which a control quality of performance level up to PL e can be achieved. The principle of channel separation for controlling the two steering pumps 9 and 16 is through 2 clarified again.

Die Funktionsweise der Lenkanlage gemäß 1 soll im Folgenden ausführlich beschrieben werden. Um den Funktionszustand der Lenkanlage überwachen und unter Berücksichtigung einer Reihe von Sondersituationen zielsicher die Notlenkpumpe 16 aktivieren zu können, sind die vorgenannten Informationen in der Logik 19 des zweiten, eigenständigen Steuerungskanals zu verarbeiten:

• Der Druckpegel P an der Hauptlenkpumpe 9, gemessen durch den Hauptdruckschalter 12
• das Zündungssignal an der Klemme 15, als Indikator ob die Zündung eingeschaltet ist
• das Signal D+ am Eingang Z als Statusinformation des Dieselmotors 10, bspw. durch Signalabgriff an der Lichtmaschine
• das Informationssignal DO_Master, dass vom Fahrzeugleitrechner 11 über die Leitung 5 am Eingang Y anliegt

The functioning of the steering system according to 1 should be described in detail below. To monitor the functional state of the steering system and, taking into account a number of special situations, pinpoint the emergency steering pump 16 to be able to activate, the aforementioned information is in the logic 19th of the second, independent control channel:

• The pressure level P at the main steering pump 9 , measured by the main pressure switch 12
• the ignition signal at the terminal 15th , as an indicator whether the ignition is switched on
• the signal D + at input Z as status information of the diesel engine 10 , for example by picking up signals on the alternator
• the information signal DO_Master that from the vehicle control computer 11th over the line 5 is present at input Y.

Um die Notlenkpumpe 16 ansteuern und die Funktionsbereitschaft der Logik 19 im Wachbetrieb sicherstellen zu können, werden zumindest die folgenden digitalen Ausgänge benötigt:

• erster Steuerausgang 2: Notlenkpumpe ein
• zweiter Steuerausgang 3: Überbrückung des Unterbrechungsrelais 7 (Strassenfahrtschalter 6)
• dritter Steuerausgang 4: Information an den Fahrzeugleitrechner 11 (Testkanal)

To the emergency steering pump 16 control and the functionality of the logic 19th At least the following digital outputs are required to be able to ensure in guard operation:

• first control output 2 : Emergency steering pump on
• second control output 3 : Bridging the interruption relay 7th (Road trip switch 6th )
• third control output 4th : Information to the vehicle control computer 11th (Test channel)

Die eigenständige Logik 19 steuert bei Druckeinbruch durch Bewertung des digitalen Signales P am Eingang X die Notlenkpumpe 16 an, und ist aufgrund der strikten hardware- und softwaremäßigen Trennung vom Fahrzeugleitrechner 11 nicht in der Lage zu unterscheiden, wodurch der Druckeinbruch ausgelöst wurde. Ggf. könnte der Dieselmotor 10 aufgrund eines Fahrfehlers abgewürgt worden sein, es wäre jedoch auch ein durch den Fahrzeugleitrechner 11 befohlener Motorstillstand über den CAN-Bus möglich (z. B. durch eine Start-Stopp Funktion im Fahrzeugleitrechner 11), wobei die eigenständige Logik 19 aufgrund der strikten Trennung diese beiden Fälle nicht differenzieren kann und in beiden Fällen die Notlenkpumpe 16 angesteuert würde.The independent logic 19th controls the emergency steering pump in the event of a pressure drop by evaluating the digital signal P at input X. 16 on, and is due to the strict hardware and software separation from the vehicle control computer 11th unable to distinguish what caused the pressure drop. If necessary, the diesel engine could 10 due to a driving error, but it would also have been caused by the vehicle control computer 11th Commanded engine standstill possible via the CAN bus (e.g. using a start-stop function in the vehicle control computer 11th ), with the stand-alone logic 19th Due to the strict separation, these two cases cannot be differentiated and in both cases the emergency steering pump 16 would be controlled.

Beherrscht wird dieser Zustand des durch den Fahrzeugleitrechner 11 befohlenen Motorstillstandes, indem

• im Off-Road Betrieb (PL d) der befohlene Motorstillstand durch die Start-Stopp-Automatik zugelassen wird, die Stellung des Strassenfahrtschalter 6 sich im Off-Road Modus befindet, der Fahrzeugleitrechner 11 die Stellung des Strassenfahrtschalters 6 über den Informationskanal 20 abfragt, und das Unterbrechungsrelais 7 aufgrund der Schalterstellung des Strassenfahrtschalters 6 schließt, wodurch der Betätigungspfad der Notlenkpumpe 16 trotz Ansteuerung des Ausganges 2 der eigenständigen Logik 19 unterbrochen bleibt, und
• bei tatsächlichem Bedarf der Notlenkpumpe 16 dieser Bedarf durch den Fahrzeugleitrechner 11 erkannt wird, und der Fahrzeugleitrechner 11 den Ausgang DO_Master stromlos schaltet, wodurch die eigenständige Logik 19 dies über den Eingang Y erkennt und beide Ausgänge 2, 3 ansteuert. Dadurch schließt auch das Unterbrechungsrelais 7 und der Ansteuerungspfad zur Notlenkpumpe 16 ist geschlossen.
• Im On-Road Betrieb (PL e) würde der befohlene Motorstillstand der Start-Stopp-Automatik aufgrund des Status der Information des Strassenfahrtschalters 6, repräsentiert durch die Abfrage des Informationskanals 20 inaktiv geschaltet. Ein selbständiger Stillstand des Dieselmotors 10 kommt für diesen Fall ausschließlich aufgrund eines Fehlers zustande, wodurch die Ansteuerung der Notlenkpumpe 16 über den Ausgang 2 und des aufgrund des gewählten Strassenfahrmodus (Strassenfahrtschalter 6 in On-Road Stellung) geschlossenen Unterbrechungsrelais 7 möglich ist.

This state is controlled by the vehicle control computer 11th commanded engine standstill by

• In off-road operation (PL d) the commanded engine standstill is permitted by the automatic start-stop system, the position of the road travel switch 6th the vehicle control computer is in off-road mode 11th the position of the road travel switch 6th via the information channel 20th queries, and the interrupt relay 7th due to the position of the road travel switch 6th closes, whereby the actuation path of the emergency steering pump 16 despite control of the output 2 the independent logic 19th remains interrupted, and
• when the emergency steering pump is actually needed 16 this need by the vehicle control computer 11th is recognized, and the vehicle control computer 11th de-energizes the output DO_Master, whereby the independent logic 19th detects this via input Y and both outputs 2 , 3 drives. This also closes the interrupt relay 7th and the control path to the emergency steering pump 16 is closed.
• In on-road operation (PL e), the commanded engine standstill of the automatic start-stop would be based on the status of the information from the road travel switch 6th , represented by the query of the information channel 20th switched to inactive. An independent standstill of the diesel engine 10 in this case comes about solely due to an error, which causes the emergency steering pump to be activated 16 over the exit 2 and due to the selected road driving mode (road driving switch 6th in on-road position) closed interrupt relay 7th is possible.

Die einzige Information, die vom Fahrzeugleitrechner 11 in Kanal 1 zur Logik 19 kommt, ist trotz strikter Trennung der beiden Kanäle das digitale Signal DO_Master über die Leitung 5, über welches

• die eigenständige Logik 19 in Kanal zwei nach dem Fahrzeugstart und nach Abschluss von Prüfroutinen scharfgeschaltet wird,
• nach dem Scharfschalten den Pegel EINS einnimmt, und
• bei Abfall auf den Pegel NULL von der eigenständigen Logik 19 als Trigger für das Anwerfen der Notlenkpumpe 16 interpretiert wird.

The only information received from the vehicle control computer 11th in canal 1 to logic 19th comes, despite the strict separation of the two channels, the digital signal DO_Master is over the line 5 about which

• the independent logic 19th armed in channel two after starting the vehicle and after completion of test routines,
• assumes level ONE after arming, and
• in the event of a drop to the level ZERO by the independent logic 19th as a trigger for starting the emergency steering pump 16 is interpreted.

Das Abfallen des Signals DO_Master auf den Pegel NULL kann entweder durch den Fahrzeugleitrechner 11 gezielt veranlasst werden oder würde im Fehlerfall bei Energieloswerden des Fahrzeugleitrechners 11 automatisch eintreten. In beiden Fällen würde die Notlenkpumpe 16 durch die eigenständige Logik 19 angesteuert werden. The DO_Master signal can drop to the ZERO level either through the vehicle control computer 11th be initiated in a targeted manner or, in the event of an error, would be when the vehicle control computer loses power 11th enter automatically. In both cases the emergency steering pump would 16 through the independent logic 19th can be controlled.

Die Funktion der eigenständigen Logik 19 wird in regelmäßigen zeitlichen Abständen im Zuge der Funktionsprüfung der elektrischen Notlenkpumpe 16 auf schleichende Fehler überprüft:

• Der Druckpegel P wird nach dem Einschalten der Zündung und in weitere Folge nach dem Startvorgang des Dieselmotors 10 durch den Ausgang 3 der eigenständigen Logik 19 dem Fahrzeugleitrechner 11 mitgeteilt. Der Fahrzeugleitrechner 11 vergleicht diese Informationen mit dem selbst beobachteten Druckpegel P des gleichen Sensors 12 und entscheidet, ob der Eingangspfad P der eigenständigen Logik 19 richtig arbeitet.
• In weiterer Folge schaltet der Fahrzeugleitrechner 11 den Ausgang DO_Master stromlos, wodurch - unabhängig von der Stellung des Strassenfahrtschalters 6 - durch die Ausgänge 2 und 3 die Notlenkpumpe 16 angesteuert wird. Der Fahrzeugleitrechner 11 überwacht den Druck an der Notlenkpumpe 16 über den Sensor 17 und entscheidet, ob der Ausgangspfad der eigenständigen Logik 19 (Ausgänge 2 und 3), sowie die elektrische Bauteilkette bis hin zur Notlenkpumpe 16 selbst richtig arbeiten.

The function of independent logic 19th is carried out at regular intervals as part of the functional test of the electric emergency steering pump 16 checked for creeping errors:

• The pressure level P is after the ignition is switched on and subsequently after the diesel engine is started 10 through the exit 3 the independent logic 19th the vehicle control computer 11th communicated. The vehicle control computer 11th compares this information with the self-observed pressure level P of the same sensor 12th and decides whether the input path P of the stand-alone logic 19th works properly.
• The vehicle control computer then switches 11th the output DO_Master is de-energized, which means that - regardless of the position of the road travel switch 6th - through the exits 2 and 3 the emergency steering pump 16 is controlled. The vehicle control computer 11th monitors the pressure at the emergency steering pump 16 about the sensor 17th and decide whether the output path of the stand-alone logic 19th (Outputs 2 and 3 ), as well as the electrical component chain up to the emergency steering pump 16 work properly yourself.

In 2 sind die dazu benötigten Testpfade 18 zum Hauptdruckschalter 12 sowie zum eigenständigen Relais 19 strichliert eingezeichnet. Nach positiv abgeschlossener Funktionsprüfung wird die eigenständige Logik 19 sich selbst überlassen und überwacht den Druck P an der Hauptlenkpumpe 9, solange bis das Signal an der Klemme 15 auf den Pegel NULL fällt, was im Normalfall bedeutet, dass die Maschine über den Zündstartschalter ausgeschaltet wird.In 2 are the test paths required for this 18th to the main pressure switch 12th as well as a stand-alone relay 19th Drawn in dashed lines. After the functional test has been successfully completed, the independent logic is established 19th Left to its own devices and monitors the pressure P at the main steering pump 9 until the signal at the terminal 15th drops to the level ZERO, which normally means that the machine is switched off via the ignition starter switch.

Die Funktionsprüfung erfolgt bei jedem Dieselmotorstart, wobei zur Erhöhung der Diagnosefähigkeit innerhalb der mehrstündigen Intervalle zwischen den Startvorgängen ein taktendes Totmannsignal über den Ausgang 3 an den Fahrzeugleitrechner 11 geschickt wird. Der Fahrzeugleitrechner 11 tritt in Kanal eins als Beobachtungsposten auf und übernimmt an dieser Stelle die Testfunktion für den Kanal zwei zwischen den Prüfzyklen beim Dieselmotorstart.The function test is carried out every time the diesel engine is started, with a clocked dead man signal via the output to increase the diagnostic capability within the several hour intervals between the start processes 3 to the vehicle control computer 11th is sent. The vehicle control computer 11th occurs in channel one as an observation post and at this point takes over the test function for channel two between the test cycles when starting the diesel engine.

Die beschriebenen Funktions- und Prüfzustände lassen sich durch eine Wahrheitstabelle als Zustandsautomat als echtzeitfähige Software abbilden, wobei die Software der eigenständigen Logik 19 in Kanal zwei mit PL d Güte diversitär zur Logik des Fahrzeugleitrechners 11, ebenfalls mit PL d Güte, programmiert ist.The function and test states described can be mapped as a state machine as real-time software using a truth table, the software being the independent logic 19th in channel two with PL d quality diverse to the logic of the vehicle control computer 11th , also with PL d quality, is programmed.

Entsprechend dem Normenreglement nach EN ISO 13849 ist durch diese Steuerungsarchitektur einer Kategorie 3 oder 4 mit unterschiedlicher Hardware und diversitär programmierter Logik 11, 19 in beiden Kanälen, jeweils nach PL d Anforderungen, ein Gesamtsystem mit PL e - Güte geschaffen, und daher strassenfahrttauglich.According to the standard regulation according to EN ISO 13849, this control architecture creates a category 3 or 4th with different hardware and diverse programmed logic 11th , 19th In both channels, each according to PL d requirements, an overall system with PL e quality was created, and is therefore suitable for road use.

Claims

Working machine with a hydraulic steering system, comprising: a main steering pump (9) driven by an internal combustion engine (10) and an emergency steering pump (16), with separate steering pumps (9) or the internal combustion engine driving the main steering pump and the emergency steering pump (16) Control logics (11, 19) are provided which are software and / or hardware- wise separated from one another and implemented diversely to one another, characterized in that the emergency steering pump (16) is controlled by means of a programmable relay (19), and the control logic for controlling the main steering pump (9) is the vehicle control computer (11).

Working machine after Claim 1 , characterized in that at the control logic (19) of the emergency steering pump (16) only the pressure level (X) of the main steering pump (9) and / or the ignition status (15) and / or the status (Z) of the internal combustion engine (10) and / or information (Y) from the control logic (11) of the main steering pump (9) is present.

Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the energy supply of the emergency steering pump (16) can be switched via a controllable power relay (8), the control input of which is connected to a first control output (87a) of the control logic (19) of the emergency steering pump (16).

Working machine after Claim 3 , characterized in that between the first control output (87a) of the control logic (19) of the emergency steering pump (16) and the control input of the power relay (8) an interrupt relay (7) is arranged, which can be manually operated by a road travel switch (6), the interrupt relay (7) is closed in a first switch position, in the form of a road travel switch position of the road travel switch (6) and is open in a remaining switch position.

Working machine after Claim 4 , characterized in that a second control output (87) of the control logic (19) of the emergency steering pump (16) is connected to the control input of the interrupt relay (7).

Working machine according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the control logic (19) of the emergency steering pump (16) is programmed in such a way that the first control output (87a) is switched in the event of a pressure drop in the main steering pump (9).

Working machine after Claim 6 , characterized in that the control logic (19) is further programmed in such a way that, in the event of a pressure drop in the main steering pump (9) and taking into account the status of the information signal present in the control logic (11) of the main steering pump (9), either the first (87a) or both Control outputs (87a, 87) of the logic are switched.

Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the information signal in the error-free case is a constant signal level, which is de-energized in the event of an error or failure of the control logic (11) of the main steering pump (9), with when the information signal is de-energized and the pressure drops simultaneously of the main steering pump (9), both control outputs (87a, 87) of the control logic (19) of the emergency steering pump (16) can be or can be switched.

Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control logic (19) of the emergency steering pump (16) comprises a third control output (C) which is connected to the control logic (11) of the main steering pump (9), the third control output (C ) is used to carry out a test procedure initiated by the control logic (19) of the emergency steering pump (16).

Working machine after Claim 9 , characterized in that the control logic (19) of the emergency steering pump (16) is programmed in such a way that the test procedure is triggered at regular time intervals and / or when the ignition is actuated.

Working machine according to one of the preceding Claims 9 or 10 , characterized in that the control logic (19) of the emergency steering pump (16) is designed in such a way that during the test procedure the pressure level detected by the control logic (19) of the emergency steering pump (16) via the third control output (C) for the purpose of checking by the control logic (11) of the main steering pump (9) can be transmitted.

Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control logic (11) of the main steering pump (9) is designed in such a way that a change of state of the information signal can be forced during the test procedure and the functioning of the emergency steering pump (16) can then be checked.

Working machine after Claim 12 , characterized in that the control logic (11) of the main steering pump (9) and / or the control logic (19) of the emergency steering pump (16) is further designed so that the functional and test states of the control logic (19) of the emergency steering pump (16) can be checked by a truth table as a state machine after the test procedure has been initiated.