用于校准枢转角度传感器的方法、控制机构和行驶-或作业机与流程

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于校准枢转角度传感器的方法、一种控制机构和一种液压机。

背景技术：

1、枢转角度传感器用于确定液压机的、尤其轴向活塞机的枢转角度。例如确定枢转角度，从而能够通过电动液压的液压机调节部来控制液压机。为此例如通过枢转角度来检测液压机的输送流量或输送体积，并且通过例如所加装的压力传感器来检测液压机输出端处的压力。而后能够例如将输送体积的和压力的所检测到的实际值与目标值相比较，并且电动液压的液压机调节部能够如此操控液压机，使得能够满足目标值。为了实现精确地操控液压机而必要的是，平衡或者说校准对液压机的枢转角度进行检测的枢转角度传感器。

2、例如能够在工厂中在制造枢转角度传感器时实现校准或者例如对于用户而言在将枢转角度传感器装配在液压系统中之后实现校准。为此例如能够在试验台上操控液压机的终点、也就是说例如枢转角度的最大偏转或者枢转角度的最小偏转。由于校准而对于用户而言出现了装配时的额外的设定耗费，这导致了更高的成本。手动校准的另一缺点能够在于，必须将数据手动地传送并且输入到液压机调节部中，从而使得该液压机调节部能够操控这个液压机。另外可能不利的是，对于校准而言在制造时并没有加装所有的加装器具、如例如液压机调节部，并且因此在校准时没有考虑到未被加装的加装器具的公差。

技术实现思路

1、与此相对地，本发明所基于的任务是，实现一种用于校准液压机的枢转角度传感器的简单且成本低廉的方法。本发明的另一任务是，实现一种在设备技术方面简单且成本低廉的控制机构，该控制机构实施用于校准枢转角度传感器的简单且成本低廉的方法。此外，本发明的任务是，实现一种具有该控制机构的行驶-或作业机。

2、关于该方法的任务按照权利要求1的特征得到解决。关于控制机构的任务按照权利要求12的特征得到解决，并且关于行驶-或作业机的任务在按照权利要求14的特征得到解决。

3、本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。

4、按照本发明设置了一种用于校准液压机的枢转角度传感器的方法，其中，液压机尤其布置在行驶-或作业机中。液压机能够例如通过马达、尤其柴油发动机来驱动并且能够例如与至少一个负载件以流体的方式连接并且驱动这种负载件。此外，设置了一种控制机构，通过该控制机构能够在行驶-或作业机中尤其按运行地、也就是说在液压机的符合规定的运行中控制该液压机。换句话说，控制机构能够操控液压机，从而这个液压机能够例如输送所期望的体积和/或提供所期望的压力。此外，控制机构处理枢转角度传感器的传感器信号。为此，控制机构例如能够有线地或通过无线的连接部、如例如蓝牙与控制机构连接，并且控制机构能够获得由枢转角度传感器所检测到的传感器信号。此外如此配置控制机构，使得通过这个控制机构尤其自动化地实现对枢转角度传感器的校准。换句话说，控制机构能够如此操控液压机并且处理由枢转角度所检测到的传感器信号，使得能够实现对枢转角度传感器的校准。

5、基于通过控制机构(通过该控制机构能够尤其按运行地操控液压机)进行的校准，相比于传统的手动校准能够不仅节省时间而且也节省成本。在枢转角度传感器的在液压机处和/或行驶-或作业机中的液压机处的装配后的状态下能够实现通过该方法进行的校准，从而在生产时并且在装配行驶-或作业机时能够节省成本，因为能够尤其自动化地通过控制机构来实现校准。例如不必手动地移向液压机的或行驶-或作业机的运行点，而是能够尤其自动化地通过控制机构来操控这些运行点，从而简化了校准。由于能够通过控制机构来实现校准，因此不需要另外的软件或硬件以执行该校准，从而能够节省另外的成本。换句话说，不需要另外的特别的措施、如例如安装另外的硬件或者软件。本发明的另一优点在于，由于通过液压机的控制机构来实现该校准，因此能够定期地(在符合规定的正常运行中)、例如在每次启动液压机时和/或在特定的时间间隔之后和/或在特定次数启动液压机之后执行校准。特别地，有利的是，通过控制机构持久地在正常运行期间执行校准。因此能够在校准时考虑到老化效果、例如密封部的老化或者传感器漂移，并且因此通过控制机构在长的时间段的范围内确保精确地操控液压机，而不会关于时间降低控制机构的精确度。由于通过控制机构来实现校准，因此也能够发现并且诊断例如液压机处和/或枢转角度传感器处的缺陷。例如能够通过校准数据中的变化来发现液压机的和/或枢转角度传感器的增加的污染，并且此外能够暂且通过校准来补偿该污染。附加地能够通过下述方式来节省另外的成本和时间，即：不必将校准的数据输入到控制机构中，因为控制机构实行校准并且因此值直接存在于控制机构中。相反，在现有技术中在装配时执行校准，由此，例如在枢转角度传感器的电压信号分析时没有考虑到控制机构的公差，并且因此通过对液压机进行操控的控制机构而进行的按照本发明的校准能够比传统的校准更为精确。

6、特别地，通过控制机构能够尤其持久地在正常运行中实现对枢转角度传感器的校准。也就是说，控制机构能够在行驶-或作业机的正常运行期间校准枢转角度传感器。例如，当控制机构检测到液压机的枢转角度接近或者为规定的枢转角度时，该控制机构能够校准枢转角度传感器。作为附加方案或替代方案，控制机构能够在每次启动行驶-或作业机或者在每次第二次启动作业机或者在特定次数启动作业机时执行校准。这是有利的，因为因此控制机构能够随时精确地操控液压机的枢转角度并且因此控制机构是非常精确的。校准枢转角度传感器所在的其他间隔也是可行的。也能够设想到，当行驶-或作业机的操作者要求校准时能够实现该校准。作为附加方案或替代方案，也能够在作业机的保养状态下执行校准。特别地，有利的是，在首次运行作业机或行驶机械时执行校准。这是有利的，因为通过首次校准经由控制机构能够非常特别精确地操控液压机，因为例如在生产时输入到控制机构中的标准值可能与实际值剧烈地偏离。

7、当液压机符合规定地安装在行驶-或作业机之中或之处时，优选通过控制机构来实现校准。也就是说，液压机优选符合规定地液压地与负载件或负载器连接并且/或者符合规定地机械地与驱动单元、例如驱动液压机的内燃机或电动马达连接并且/或者例如具有与作业机的一个或相应的接口的优选一个或多个信号连接部。换句话说，液压机如此装入或装配在行驶-或作业机之中或之处，使得作业机能够符合规定地运行。也就是说，优选在符合规定地装配后的液压机中实现对液压机的枢转角度传感器的校准。这是有利的，因为因此能够在装入后的状态下实现校准，并且因此能够随时进行这种校准。例如在每次启动或者重新启动作业机时能够实现校准，从而通过控制机构能够实现非常精确的操控。在启动作业机时例如接入液压机的驱动单元。然而也可行的是，在以下状态下实现对枢转角度传感器的校准，在该状态下这个枢转角度传感器没有加装在行驶′-或作业机处。然而有利的是，枢转角度传感器布置在液压机处并且与控制机构连接并且通过控制机构能够控制液压机。

8、优选控制机构是行驶-或作业机的一部分。因此控制机构能够紧固在行驶-或作业机处。

9、此外，优选通过控制机构根据行驶-或作业机的表征性的和/或预先给定的和/或符合规定的运行状态、尤其在行驶-或作业机的正常的或通常的运行中实现校准。例如能够在启动行驶-或作业机时、即例如当接入驱动单元时实现校准。另一种可行方案是，当例如调用液压机的最大功率时执行校准。在此，液压机能够移向最大枢转角度。作为替代方案或附加方案，当作业机处在未被致动的状态下时能够执行校准。总结来说可行的是，存在行驶-或作业机的多种符合规定的运行状态，在这些运行状态下能够通过控制机构来校准枢转角度传感器。如果控制机构检测到行驶-或作业机处在规定的运行状态中的一种运行状态下，那么该控制机构就能够实行校准。有利的是，通过控制机构根据表征性的和/或预先给定的和/或符合规定的运行状态来执行校准，因为因此例如不必设定行驶-或作业机的保养状态并且因此能够执行校准而不必建立行驶-或作业机的特别的保养状态。这能够节省时间以及成本。作为附加方案或替代方案可行的是，在保养状态下实现对枢转角度传感器的校准。

10、枢转角度传感器能够例如通过线缆和/或通过无线的连接部来给控制机构传递取决于枢转角度的传感器信号。特别地，传感器信号与液压机的枢转角度成正比或成反比。液压机的相应的枢转角度能够通过控制机构与传感器信号的相应的值相关联。也就是说，控制机构能够由枢转角度以及传感器信号的分别相关联的传感器值来形成相应的值对。在校准时优选将枢转角度与传感器信号的传感器值相关联，从而例如形成多个值对，使得能够通过传感器信号来确定枢转角度。特别地，控制机构能够求取特性曲线，该特性曲线能够描述传感器值与枢转角度之间的关系并且包括值对。

11、在校准时控制机构优选如此操控液压机，使得到达一种状态，该状态通过液压机的结构形式决定的枢转角度或结构形式决定的压力或结构形式决定的压力介质体积流量来规定。也就是说，控制机构如此操控液压机，使得这个液压机优选到达其最大枢转角度或其最小枢转角度。最小枢转角度能够规定为液压机的最小枢转角度或者规定为预先给定的枢转角度，该枢转角度能够通过控制机构来容易地操控并且该枢转角度小于最大枢转角度，能够例如如此规定最小枢转角度，使得在这个最小枢转角度时能够维持液压机的控制压力并且/或者能够平衡泄漏。例如能够如此规定最小枢转角度，使得在闭合的泵输出端中的压力具有一定的值、例如20bar。也就是说，最小枢转角度能够通过结构形式决定的压力或结构形式决定的压力介质体积流量来规定或者最小枢转角度能够是以下枢转角度，在该枢转角度时液压机不输送压力介质。附加地，最小枢转角度能够通过机械的止挡来预先给定。在本实施例中，止挡能够规定最小输送体积和最小枢转角度。上面所描述的状态是规定的状态，该状态能够由控制机构容易地操控并且能够实现尽可能精确且准确地校准枢转角度传感器。

12、控制机构优选在校准时操控状态中的一种状态、也就是说优选至少液压机的结构形式决定的枢转角度或结构形式决定的压力或结构形式决定的压力介质体积流量，并且控制机构优选将传感器信号的在这种状态下所检测到的传感器值与已经被移向或被操控的枢转角度相关联。优选控制机构能够在行驶-或作业机的表征性的和/或预先给定的和/或符合规定的运行状态下实行校准。例如这个控制机构能够如此操控液压机，使得这个液压机具有一种状态，该状态例如通过液压机的结构形式决定的枢转角度或结构形式决定的压力或压力介质体积流量来规定，并且随后能够将传感器信号的所检测到的传感器值与这种状态相关联，以便形成特性曲线的值对，该特性曲线描述了传感器信号与枢转角度的相关性。

13、如果由控制机构来操控结构形式决定的压力或结构形式决定的压力介质体积流量，那么则如此构造压力或压力介质体积流量，使得其优选补偿液压机的内部泄漏，从而能够维持调节压力或控制压力，从而能够操控液压机。这种状态能够优选规定为最小枢转角度。

14、优选如此进行校准，使得控制机构移向至少两种状态、例如液压机的最大枢转角度和最小枢转角度，从而由控制机构来形成至少两个值对。另外的值对能够随后通过计算规则来插值得到或外推得到。包括值对的特性曲线例如能够是线性的。也可行的是，描述了枢转角度和传感器信号的关系的特性曲线不是线性的。在本实施例中，例如能够补偿传感器信号的非线性，以便对特性曲线进行外推和/或插值。也就是说，已知特性曲线的非线性，并且因此通过补偿非线性而能够在所求取的两个值对之间对特性曲线进行插值。因此，特别简单地执行插值或外推。由于由控制机构来操控(ansteuern)这两种状态并且形成两个值对，因此校准能够是特别准确的，因为已知特性曲线是线性的。另一种可行方案是，移向一种状态、例如最大枢转角度并且通过计算规则来确定另外的值对。例如已知可再现的特征曲线斜率，该特征曲线斜率描述了传感器值与枢转角度之间的关系。这是有利的，因为因此在校准时仅须移向一种状态，尽管由于特性曲线斜率公差而可能出现误差。

15、在校准时控制机构优选在预先给定的时间段的范围内操控所述状态、也就是说例如最大枢转角度或最小枢转角度。控制机构例如能够在约0.125秒的时间段的范围内操控该状态，并且枢转角度传感器能够在这个时间段中例如以特定的间隔、尤其每毫秒一个值地检测传感器值。换句话说，控制机构优选在这样的时间段的范围内操控该状态，从而枢转角度传感器能够检测多个传感器值，以便从多个传感器值中确定出平均的传感器值。控制机构能够利用这个平均的传感器值，以便连同该状态形成值对。这是有利的，因为因此校准更为精确且更为准确并且测量误差得以平均化。

16、此外，控制机构优选检验：所检测到的传感器值是否处在预先给定的间隔之内。也就是说，只有当传感器值处在预先给定的间隔之内时，控制机构才用所检测到的传感器值来形成值对。如果传感器值例如偏离或者剧烈地偏离，那么则能够由此推断出例如在液压机处和/或在枢转角度传感器处存在缺陷。这于是是有利的，因为因此能够容易地发现缺陷。此外因此避免了控制机构有故障地操控液压机。

17、在校准之前、也就是说例如在首次或者初始校准枢转角度传感器之前，控制机构给相应的枢转角度优选分派额定值。额定值能够例如是先前所确定的标准值，该标准值能够与相应的枢转角度相关联，从而对于控制机构来说能够在校准之前实现对液压机的操控。

18、也可行的是，将特性曲线或者由相应的传感器值和相应的枢转角度构成的值对存储例如在存储介质中，从而不必在每次启动行驶-或作业机时校准枢转角度传感器。因此能够设置存储介质。优选存储介质布置在行驶-或作业机中并且/或者例如通过云来提供互联网。此外有利的是，将特性曲线或者值对存储在一种或者所述存储介质中。由此控制机构能够根据所存储的特性曲线或者所存储的值对来可靠且精确地操控液压机。

19、如果存在存储介质的最大写入循环的限制，那么则有利的是，当新求取的特性曲线或者新检测到的值显著地区别于老的特性曲线时，将这种新求取的特性曲线或者新检测到的值对存储在存储介质中。这是有利的，因为因此能够更长时间地利用存储介质。因此能够设想到，作为校准步骤将新求取的特性曲线与到目前为止有效的特性曲线进行比较并且/或者将新求取的值对与对应地到目前为止有效的值对进行比较。

20、通过控制机构能够在没有扫气阀的封闭中心系统中、在具有扫气阀的封闭中心系统中、并且也在具有用于最小枢转角度的止挡的封闭中心系统和液压机中执行校准。

21、控制机构优选通过经电操控的比例阀、例如辅助阀来电动液压地操控液压机。通过比例阀能够操控调节缸的调节活塞，该调节活塞用于调整液压机的枢转角度，其方式为：比例阀将压力管路与调节缸的控制室连接起来。如果没有用调节压力或控制压力来加载控制室，那么则由弹簧的弹簧力如此用力来加载调节活塞，使得液压机的枢转角度增大、例如增大到最大输送体积，从而液压机输送体积，使得能够到达调节压力或控制压力。在调节压力或控制压力低于弹簧力时也是这种情况。

22、在启动行驶-或作业机时能够实现对能够与最大枢转角度相关联的传感器值的检测。在启动时不存在调节压力或控制压力，从而由于弹簧的弹簧力(该弹簧用力来加载构造用于调整枢转角度的调节活塞)枢转角度能够为或者接近百分之100的枢转角度。而后，枢转角度至少使得液压机输送压力介质。由此能够提供控制压力或调节压力，并且控制机构能够如此操控比例阀，使得调节活塞完全地偏转液压机，以便将液压机可靠地置于百分之100的枢转角度。因为液压机相对于闭合的液压机输出端输送，所以有利的是，在检测能够与最大枢转角度相关联的传感器值时校准的时间段相对而言较短、例如处在几乎零秒至十秒的范围中。控制机构处理在校准时所检测到的传感器信号并且检测能够与最大枢转角度相关联的传感器值。

23、替代地，在行驶-或作业机运行时能够实现对能够与最大枢转角度相关联的传感器值的检测。控制机构能够检测到与液压机的以流体的方式连接的至少一个负载件何时需要高的功率，从而通过控制机构应将枢转角度设定到百分之100。如果由控制机构检测到这种状态，那么这个控制机构则能够通过比例阀来如此操控调节活塞，使得液压机的枢转角度可靠地偏转到百分之100，并且随后能够将如此所检测到的传感器值与最大枢转角度相关联。

24、为了检测能够与最小枢转角度、也就是说在液压机运行时所移向的最小枢转角度相关联的传感器值，能够选择行驶-或作业机的一种运行状态，在该运行状态下由液压机所供应的一个或多个负载件不要求功率。此外，也能够选择行驶-或作业机的一种运行状态，在该运行状态下一个或多个负载件不要求功率，以便操控结构形式决定的压力或结构形式决定的压力介质体积流量，通过其能够规定最小枢转角度。也就是说，行驶-或作业机能够处在不致动状态下。

25、在没有扫气阀的封闭中心系统中，当液压机不被控制机构操控但是施加控制压力时，将这个液压机设定成平衡，其中弹簧的作用到调节活塞上的弹簧力以及通过调节压力或控制压力作用到调节活塞上的力得以平衡。如果到达这种状态，那么则能够由控制机构检测传感器值并且将其与最小枢转角度相关联。

26、然而，这种状态可能不适合于校准，因为当没有通过比例阀来操控液压机时，枢转角度和因此传感器信号可能波动。因此能够有利的是，通过以下状态来规定最小枢转角度，在该状态下将相对于闭合的液压机输出端的压力设定到预先给定的值、例如20bar。控制机构为了到达这种状态而如此操控比例阀，使得闭合的液压机输出端处的压力到达预先给定的值。为此能够例如设置压力传感器，该压力传感器确定液压机输出端处的压力。如果到达预先给定的压力，那么控制机构则检测传感器信号的传感器值并且将其与通过以下状态所规定的最小枢转角度相关联，在该状态下预先给定液压机输出端处的压力。

27、在具有扫气阀的封闭中心系统中在机器的未致动状态下通常打开扫气阀，例如用于冷却阀块或类似物，这导致了无法到达以下状态，在该状态下相对于闭合的液压机输出端的压力是预先给定的压力。优选如此配置扫气阀，一旦构建负荷压力就闭合这个扫气阀。也就是说，一旦扫气阀闭合，就能够由控制机构通过比例阀来如此操控液压机，使得只要还没有由一个或多个负载件调用负载，闭合的液压机输出端处的压力就是预先给定的压力。于是能够检测传感器值并且将其与最小枢转角度相关联，通过以下状态来规定该最小枢转角度，在该状态下相对于闭合的液压机输出端的压力是预先给定的压力。如果检测到值，那么则能够随后由控制机构来如此操控液压机，使得能够实施负载件的功能。

28、在开放中心系统中仅能够困难地调节最小枢转角度，因为弹簧如此构造在调节活塞处，使得液压机的枢转角度不为零，从而能够构建控制压力，使得能够操控液压机。也就是说，控制机构在开放中心系统中如此操控液压机，使得通过调节活塞来朝最小枢转角度的方向操控这个液压机。随后调节压力或控制压力下降，因为液压机不再输送压力介质。由此弹簧的弹簧力如此作用到调节活塞上，使得枢转角度增大，由此又输送压力介质。由此控制机构能够重新操控液压机，使得这个液压机又枢转返回到最小枢转角度并且不再输送压力介质。此后，弹簧如此重复起作用，使得枢转角度增大。以这种方式得到枢转角度的围绕最小枢转角度的最小波动。能够检测与此相关联的传感器值并且将其与最小枢转角度相关联。例如能够对传感器值进行求平均值或者平滑，从而能够将尽可能精确的传感器值与最小枢转值相关联。

29、在具有用于最小枢转角度的止挡的开放中心系统中，已知这个枢转角度并且因此能够容易地将液压机调节到这个值并且将如此所检测到的传感器值与已知的最小枢转角度相关联。

30、此外，控制机构设置用于行驶-或作业机的液压机。此外设置了枢转角度传感器，该枢转角度传感器确定液压机的枢转角度，并且该枢转角度传感器通过线缆或者无线的连接部将传感器信号转发到控制机构处并且进行通信。也就是说，控制机构处理枢转角度传感器的传感器信号。此外，通过控制机构能够控制液压机。如此配置按照本发明所设置的控制机构，使得这个控制机构能够实施一种用于校准枢转角度传感器的方法。控制机构是有利的，因为通过这个控制机构能够控制例如符合规定地安装在行驶-或作业机之中或之处的液压机并且同时能够在液压机的装配后的状态下校准枢转角度传感器。也就是说，校准能够在装入后的或装配后的状态下进行并且不必在制造枢转角度传感器时进行。此外，因此在行驶-或作业机的运行状态期间能够实现校准并且不必将这个行驶-或作业机例如置于保养状态下。附加地优选自动化地进行校准，从而不需要手动地移向液压机的特定的状态。

31、枢转角度传感器优选两件式地构造。优选枢转角度传感器具有磁体和霍尔传感器，其中，这两者中的一者布置在液压机的枢转式摇架的枢转轴线处并且另一者布置在液压机的壳体处。枢转角度传感器的两个部分优选无接触。也能够设想到，这两者中的一者布置在枢转式摇架或者枢转盘处的另一优选的位置处。

32、此外，液压机设有控制机构，通过该控制机构能够实施一种用于校准枢转角度传感器的方法。

33、公开了一种用于校准行驶-或作业机的液压机的枢转角度传感器的方法。设置了控制机构，通过该控制机构能够按运行地控制液压机。控制机构此外处理枢转角度传感器的传感器信号。通过控制机构优选自动化地实现对枢转角度传感器的校准。此外，设置了一种用于校准枢转角度传感器的控制机构以及一种行驶-或作业机。