DE69413914T2

DE69413914T2 - Automatisches Aufwärmverfahren in hydraulischen Systemen

Info

Publication number: DE69413914T2
Application number: DE69413914T
Authority: DE
Inventors: Sin Sahah-Ku Pusan Bok-Ho; Lee Changwon-Shi Kyung Nam Chang-Soo; Cho Chungmoo-Shi Kyung Nam Jang-Wook
Original assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Volvo Construction Equipment Korea Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2014-04-28
Also published as: KR100188882B1; DE69413914D1; US5410878A; KR950001089A; EP0640769B1; EP0640769A1; JPH0726997A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Einleitung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Aufwärmverfahren in einem hydraulischen System und insbesondere ein automatisches Aufwärmverfahren, welches in verschiedenen hydraulischen Systemen angewendet werden kann, die mit einem Motor und einer hydraulischen Pumpe, welche durch den Motor angetrieben und durch einen Mikrocomputer geregelt wird, versehen ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein bekanntes hydraulisches System ist mit einem Motor und einer hydraulischen Pumpe, die durch den Motor angetrieben, und durch Zuführung des von der hydraulischen Pumpe ausströmenden Öles zu einem oder einer Anzahl von hydraulischen Betätigern geregelt wird, versehen.
In einem solchen System treten Probleme auf, weil Schmieröl und Drucköl unmittelbar nach dem Starten des Systems nicht ausreichend erwärmt sind, so daß das gesamte System einschließlich des Motors und der hydraulischen Bauteile überlastet werden, wenn die Belastung auf den hydraulischen Betätiger wirkt. Deshalb wurde das System gewöhnlich nach dem Starten für eine bestimmte Zeitdauer aufgewärmt.
Die bekannten Aufwärmverfahren für hydraulische Systeme sind in den japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungen 80-85329 und 85-147852 sowie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 85-119342 und 87-167922 beschrieben.
Allgemein umfassen diese Verfahren einen Schritt, in welchem die Aufwärmung durchgeführt wird, bis der Betrieb bei 100% Belastung ausgeführt werden kann, indem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors durch manuelle Beeinflussung erhöht oder der Ausgangsdruck und die Ausgangsmenge des Öles der hydraulischen Pumpe geregelt wird, und einen Schritt, bei welchem eine Anweisung durch einen Regler so ausgegeben wird, daß der Motor aufgewärmt wird, bis die geeignete Drehzahl erreicht ist, und gleichzeitig der Ausgabedruck und die Ausgabemenge des Öles der hydraulischen Pumpe auf der Basis des zulässigen Motorausganges, welcher durch Ermittlung der Einstellposition einer Kraftstoffzuführungspumpe über einen Sensor bestimmt wird, justiert werden.
Das von Hand gesteuerte Aufwärmverfahren beinhaltet jedoch das Problem, daß es nicht nur ungenau sondern auch aufwendig ist, und beim automatischen Aufwärmverfahren ergeben sich Probleme hinsichtlich der Schwierigkeit der Anfangseinstellung des Sensors zur Ermittlung der Einstellposition und der Alterung infolge langfristiger Anwendung sowie einer geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber der Umgebung, weil es innerhalb des Motors angeordnet ist.
Ein weiteres Beispiel einer bekannten Aufwärmvorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens in einem hydraulischen System ist in WO 89/05396 offenbart. In diesem System gibt der Motorregler bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit in Abstimmung mit der von Temperatursensoren erhaltenen Information einen Befehl zur Aufwärmung des Motors. Wenn die Aufwärmung des Motors voranschreitet und der Motorregler auf der Basis der Information vom Einstellpositionssensor feststellt, daß der Wert des Motorausganges höher als der erforderliche Wert ist, wird der übersteigende Ausgangswert des Motors in Form eines Motorlastsignales an einen hydraulischen Regler ausgegeben. Die Ausstoßmenge und der Ausstoßdruck einer hydraulischen Pumpe werden durch den hydraulischen Regler auf die Werte eingestellt, welche dem übersteigenden Ausgangswert des Motors entsprechen. Aber auch dieses System ist vom Einstellpositionssensors abhängig, und beinhaltet dadurch unvermeidlich die Probleme der schwierigen Anfangseinstellung, der Alterung infolge der langfristigen Anwendung und der geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber der Umgebung.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein automatisches Aufwärmverfahren in einem hydraulischen System zu entwickeln, um die vorstehend beschriebenen bekannten Probleme zu lösen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Aufwärmverfahren in einem hydraulischen System mit stabiler Funktion, geringen Herstellungskosten und erhöhter Zuverlässigkeit zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein automatisches Aufwärmverfahren in einem hydraulischen System nach Patentanspruch 1 gelöst.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine automatische Aufwärmvorrichtung zeigt;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, welches ein Aufwärmverfahren veranschaulicht, das mit der Vorrichtung nach Fig. 1 durchgeführt wird.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im folgenden soll eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt eine automatische Aufwärmvorrichtung. Wie in Fig. 1 erkennbar ist, umfaßt ein hydraulisches System, welches die automatische Aufwärmvorrichtung dieser Ausführungsform enthält, einen Motor 2, eine hydraulische Pumpe 5, die durch den Motor 2 angetrieben wird, ein hydraulisches Ventil 6 zur selektiven Zuführung des von der hydraulischen Pumpe ausgestoßenen Öles zu einem entsprechenden hydraulischen Betätiger 11, einen Motorregler 1 zur Regelung des Motors 2 durch den Funktionswert eines Drosselhebels 3 und eines Geschwindigkeitssignales, das von einem Rotationsgeschwindigkeitssensor 14 des Motors 2 empfangen wird, und einen Pumpenregler 4 zur variablen Regelung des Ausgabedruckes, der von der hydraulischen Pumpe 5 ausgegebenen Ölmenge und der Richtung des hydraulischen Ventiles 6 durch das vom Motorregler 1 empfangene Steuersignal.
Mit dem Bezugszeichen 12 ist ein Öltank bezeichnet.
Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene hydraulische System, welches nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße automatische Aufwärmvorrichtung in verschiedenen Arten von hydraulischen Systemen angewendet werden, z. B. kann der Motorregler und der Pumpenregler in einem einzigen Regler enthalten sein, welcher einen Mikrocomputer besitzt.
Die automatische Aufwärmvorrichtung nach dieser Ausführungsform besitzt einen ersten Temperatursensor 10 zur Ermittlung der Temperatur des Schmieröles des Motors 2, einen zweiten Temperatursensor 15 zur Ermittlung der Temperatur des Kühlwassers des Motors 2, einen dritten Temperatursensor 13 zur Ermittlung der Temperatur des Drucköles im Öltank 12 und eine Eingangs-/Ausgangseinrichtung 8 zur Übermittlung der Temperatursignale (d. h. der Temperatursignale des Schmieröles, des Kühlwassers und des Drucköles), die von den Sensoren 10, 15 und 13 entsprechend empfangen werden, zum Motorregler 1.
Es ist bevorzugt, daß eine Displayeinheit (9: Monitor) mit der Eingangs-/Ausgangseinrichtung 8 so verbunden ist, daß die Temperatursignale in unterscheidbaren Formen angezeigt werden.
Im folgenden soll der Funktionsablauf der automatischen Aufwärmvorrichtung dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden.
Nachdem der Motor 2 gestartet wurde, werden die Temperatursignale für das Schmieröl, das Kühlwasser und das Drucköl, wie sie vom ersten Temperatursensor 10, dem zweiten Temperatursensor 15 und dem dritten Temperatursensor 13 entsprechend ermittelt werden, über die Eingangs-/Ausgangseinrichtung 8 an den Motorregler 1 übermittelt (erster Schritt).
Der Motorregler 1 bestimmt durch Vergleich der Temperatursignale von den Temperatursensoren 10, 13 und 15 mit den vorgegebenen Werten, ob eine Aufwärmung durchgeführt wird oder nicht (zweiter Schritt).
Im Ergebnis des zweiten Schrittes, wenn die Temperaturen hoch genug sind, d. h. über den vorbestimmten Werten liegen, wird sofort zum achten Schritt übergegangen, um den niedrigsten Leerlauf auszuführen.
Andererseits, wenn die Temperaturen im Ergebnis des zweiten Schrittes unterhalb der vorbestimmten Werte liegen, wird eine Anweisung an den Motor 2 zur Aufwärmung gegeben (dritter Schritt). Diese Anweisung zum Aufwärmen wird gegeben, indem das Steuersignal so an den Drosselklappenhebel 3 übertragen wird, daß der Motor 2 mit der vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird (vierter Schritt).
Der Pumpenregler 4 erhöht entsprechend der Anweisung vom Motorregler langsam die ausgegebene Ölmenge sowie den Druck der hydraulischen Pumpe 5 und des hydraulischen Ventils 6 bis der Änderungsbetrag der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 2 die vorbestimmten Werte erreicht (fünfter Schritt). Zu dieser Zeit wird der Änderungsbetrag der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 2 durch die maximale Lastkapazität des Motors 2 bestimmt, die durch den hydraulischen Betätiger 11 benötigt wird.
Der sechste Schritt bestimmt, ob die ausgegebene Ölmenge und der Druck, welche im fünften Schritt erhöht wurden, den im fünften Schritt vorbestimmten Änderungsbetrag der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 2 erreicht haben oder nicht. Wenn die erhöhte Ausgabe der Ölmenge und des Druckes den vorbestimmten Wert nicht erreicht hat, kehrt das Verfahren zum fünften Schritt zurück und erhöht die Ausgabe der Ölmenge und des Druckes weiter.
Wenn die ausgegebene erhöhte Ölmenge und der Druck den vorbestimmten Wert erreicht haben, wird der Betrieb des Motors 2 fortgesetzt und gleichzeitig werden die Temperatursignale durch Zurückgehen zum ersten Schritt wieder ermittelt (siebenter Schritt).
So können der Motor und die hydraulische Pumpe in dem hydraulischen System effektiv aufgewärmt werden, indem das vorgenannte Verfahren wiederholt durchgeführt wird.
Wie zuvor beschrieben, ermöglicht die erfindungsgemäße automatische Aufwärmvorrichtung, die in dem hydraulischen System angewendet wird, eine stabile Funktion, niedrige Herstellungskosten und eine erhöhte Zuverlässigkeit.

Claims

1. Automatisches Aufwärmverfahren in einem hydraulischen System, umfassend einen Motor (2), eine hydraulische Pumpe (5), die von dem Motor (2) angetrieben wird, mindestens einen hydraulischen Betätiger (11), welcher durch eine Ölzuführung von der hydraulischen Pumpe (5) angetrieben wird, einen Regler (1), welcher die Rotationsgeschwindigkeit des Motors (2), die zugeführte Ölmenge und den Druck der hydraulischen Pumpe (5) regelt, einen ersten Temperatursensor (10), welcher die Temperatur eines Schmieröles des Motors (2) erfaßt, einen zweiten Temperatursensor (15), welcher eine Kühlwassertemperatur des Motors (2) erfaßt; einen dritten Temperatursensor (13), welcher die Temperatur eines Drucköles des hydraulischen Systems erfaßt, eine Eingangs-/Ausgangseinheit (8), welche dem Regler (1) die von den Sensoren empfangenen Temperatursignale übermittelt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(1) Erfassung der Temperatur des Schmieröles des Motors durch den ersten Temperatursensor, der Temperatur des Kühlwassers des Motors durch den zweiten Temperatursensor und der Temperatur des Drucköles des hydraulischen Systems durch den dritten Temperatursensor; Übermittlung der erfaßten Temperatursignale über die Eingangs-/Ausgangseinrichtung zum Regler;

(2) Bestimmung, ob eine Aufwärmung durchzuführen ist oder nicht, indem die Temperatursignale mit vorgegebenen Temperaturwerten verglichen werden;

(3) Veranlassung der Aufwärmung, wenn die Temperaturen unterhalb der vorgegebenen Temperaturwerte liegen;

(4) Übermittlung eines Steuersignales, um den Motor (2) mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit anzutreiben;

(5) Relativ langsame Erhöhung der Menge der Ölzuführung und des Druckes von der hydraulischen Pumpe, bis durch den Änderungswert der Rotationsgeschwindigkeit des Motors die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht ist;

(6) Regelung des Änderungswertes der Rotationsgeschwindigkeit des Motors damit diese einen vorbestimmten Wert hat, wenn die Temperatursignale unterhalb der vorbestimmten Temperaturwerte liegen; und

(7) Weiterbetreiben der Funktion des Motors (2) durch Zurückgehen zum ersten Verfahrensschritt.