[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere Straßenfräse, sowie ein Verfahren zur Steue rung der Hubposition eine Kolben-Zylinder-Einheit einer Hubsäule einer Baumaschine.

[0002] Gattungsgemäße Baumaschinen, insbesondere Bodenfräsmaschinen, sind beispielsweise aus der DE 10 2006 062 129 A1 , DE 10 2005 044 211 A1 , DE 103 37 600 A1 und WO 03/064770 A1 bekannt. Derartige Bodenfräsmaschinen werden zum Auffräsen des Bodenuntergrundes, beispielsweise zum Abfräsen von Straßendecken und/oder für Stabilisierungs- und/oder Recycling-Maßnahmen des Bodenuntergrundes verwendet und weisen dazu eine Fräseinrichtung mit einer Fräswalze auf, die mit ihrer Rotationsachse quer zur Arbeitseinrichtung horizontal gelagert ist und im rotierenden Arbeitsbetrieb über entsprechende auf der Außenmantelfläche der Fräswalze angeordnete Arbeitswerkzeuge den Bodenuntergrund auffräst Neben der Fräseinrichtung umfasst eine solche Bodenfräsmaschine ferner einen Maschinenrahmen, der die wesentliche Tragkonstruktion der Baumaschine darstellt Ferner sind am Maschinenrahmen vordere und hintere Fahreinrichtungen, üblicherweise umfassend wenigstens ein Paar vordere Fahreinrichtungen und/oder ein Paar hintere Fahreinrichtungen, angeordnet, wobei unter Fahreinrichtungen vorliegend sowohl Räder als auch Kettenlaufwerke verstanden werden. Ein einzelnes Paar der Fahreinrichtungen kann allerdings grundsätzlich auch durch eine einzelne Fahreinrichtung in bekannter Weise ersetzt werden. Die Fahreinrichtungen können über höhenverstellbare Hubsäulen mit dem Maschinenrahmen verbunden sein, so dass der Maschinenrahmen in seiner Höhen gegenüber dem Bodenuntergrund variabel ist Solche Hubsäulen können jeweils eine Kolben- Zylinder-Einheit umfassen. Ferner ist üblicherweise eine Antriebseinrichtung zum voneinander getrennten Antrieb der hydraulisch verstellbaren Kolben-Zylinder-Einheiten der Hubsäulen vorhanden. Eine solche Antriebseinrichtung ist insbesondere eine Hydraulikpumpe bzw. ein Hydrauliksystem. [0003] Um verschiedene Höhenpositionierungen des Maschinenrahmens gegenüber dem Bodenuntergrund zu ermöglichen, ist wenigstens ein Paar der vorderen und/oder hinteren Fahreinrichtungen über Hubsäulen mit je einer Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Maschinenrahmen verbunden. Die Hubsäulen sind dabei in der Weise ausgebildet, dass sie den Abstand zwischen dem Maschinenrahmen und der Fahreinrichtung, insbesondere zumindest anteilig in Vertikalrichtung, variieren können, um eine Hubverstellung in Vertikalrichtung des Maschinenrahmens gegenüber dem Bodenuntergrund zu bewirken. Die Kolben-Zylinder-Einheiten sind Linearstellglieder und dabei speziell in der Weise angeordnet, dass sie eine Linearverstellung in Vertikalrichtung ermöglichen. Ferner umfassen gattungsgemäße Baumaschinen eine Steuereinrichtung, die zur Steuerung der Hubverstellung der Hubsäulen durch die Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet ist Eine Aufgabe der Steuereinrichtung liegt dabei darin, die Kolben-Zylinder-Einheit derart zu verstellen, dass die Hubsäule und damit die gesamte Maschine eine gewünschte Hubposition einnimmt, beispielsweise um einerseits die Höhenverstellung der Baumaschine an sich und andererseits die Lage der Maschinenrahmens gegenüber dem Bodenuntergrund in an die vorliegenden Betriebsgegebenheiten angepasste Positionierungen einstellen zu können. Eine solche Baumaschine ist in der DE102014019168A1 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Konkret kann die Steuereinrichtung dazu beispielsweise geeignete Ventile ansteuern, die den Zu- und Abfluss von Hydraulikfluid zur Kolben-Zylinder-Einheit steuern.

[0004] Eine besondere Herausforderung stellt insbesondere bei gattungsgemäßen Bodenfräsmaschinen einerseits die Realisierung eines gleichmäßigen Arbeitsergebnisses, beispielsweise in Bezug auf die Frästiefe, und andererseits die Gewährleistung einer Kippstabilität der Bodenfräsmaschine, um einen sicheren Arbeits- und Transportbetrieb zu ermöglichen, dar. Dies ist insbesondere bei unebenem Untergrund oder auch beim Überfahren von Hindernissen problematisch, wie beispielsweise beim Überfahren einer Fräskante. Aufgrund des verhältnismäßig hohen Maschinenschwerpunkts dieser Baumaschinen weisen diese eine vergleichsweise hohe Kippneigung bereits beim Erreichen geringer Schräglagen der Maschine auf. Es ist daher wünschenswert, im Betrieb einer solchen Maschine einerseits die Hubposition wenigstens einer und insbesondere aller Hubsäulen zu kennen und andererseits gezielte bestimmte Hubposition anfahren zu können.

[0005] Im Stand der Technik sind hierzu bereits Systeme mit an die relativ zueinander verstellbaren Elemente ankoppelbaren Wegmesssystemen bekannt. Diese Systeme messen direkt einen Stellweg oder eine bestimmte Relativlage. Allerdings sind diese Systeme teilweise vergleichsweise kostspielig und aufwändig in der Montag Wartung und Instandsetzung.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung liegt somit darin, für eine gattungsgemäße Baumaschine eine verbesserte Möglichkeit anzugeben, die Hubposition einer Hubsäule einer gattungsgemäßen Baumaschine ermitteln und überwachen zu können. [0007] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Baumaschine, insbesondere Straßenfräse, sowie einem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0008] Ausgehend von einer gattungsgemäßen Baumaschine, insbesondere Straßenfräse, ist es erfindungsgemäß nun vorgesehen, dass wenigstens einer Kolben-Zylinder-Einheit eines Paares der vorderen oder hinteren oder rechten oder linken Fahreinrichtungen eine Messeinrichtung zugeordnet ist, die zur Messung und Überwachung einer Volumenänderung eines Volumens eines Referenzfluids ausgebildet ist, welches mit der aktuellen Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit korreliert. Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass einerseits ein Abhängigkeitsverhältnis zwischen dem Aufnahmevolumen insbesondere der Kolben- Zylinder-Einheit, und der aktuellen Hubposition der Hubsäule besteht. Wird hierbei beispielsweise der kolbenseitige Aufnahmeraum der Kolben-Zylinder-Einheit für das Hydraulikfluid angenommen, steigt dieses beispielsweise mit einem Auseinanderfahren der Kolben-Zylinder-Einheit und damit einem Vergrößern der Hubposition an und umgekehrt Bei dem kolbenstangenseitigen Aufnahmeraum kann es sich genau umgekehrt verhalten. Da es sich bei den Aufnahmeräumen für Hydraulikfluid von üblichen Kolben-Zylinder- Einheiten in der Regel um Räume handelt, insbesondere zylinderförmige (kolbenseitig) oder hohlzylinder- bzw. ringförmige (kolbenstangenseitig) Räume handelt, deren Dimensionierung bezüglich der Erstreckung in radialer Richtung zur Längsachse der Stellachse konstant ist und somit allein in Abhängigkeit von der aktuellen Stellposition entlang der Stellachse variiert, kann eine Nachverfolgung des Füllvolumen eine indirekte Information zur absoluten Höhenlage der Kolben-Zylinder-Einheit und eine Messung und Überwachung einer Volumenänderung zumindest eine Information zur relativen Änderung der Höhenlage der Kolben-Zylinder-Einheit zuverlässig liefern. Letztlich hängt der Füllzustand bzw. das aktuelle Füllvolumen allein von der aktuellen Höhenlage bzw. Verschiebeposition der Kolben-Zylinder-Einheit ab. Da sich die Dimensionierung des Aufnahmeraums für das Hydraulikfluid zudem nur in Verschieberichtung ändert, bezüglich der Erstreckungen in Radialrichtung zur Verschiebeachse aber konstant ist, hängen das aktuelle Füllvolumen und die aktuelle Verschiebeposition somit linear zusammen. Mit anderen Worten: Wenn das aktuelle Füllvolumen der Kolben- Zylinder-Einheit bekannt ist, kann die aktuelle Verschiebeposition der Kolben-Zylinder-Einheit und damit die aktuelle Hubposition der Hubsäule berechnet werden. Die für eine solche Berechnung zu Grunde zu legenden Konstanten, wie insbesondere die geometrische Ausgestaltung des Aufnahmeraums für das Referenzfluid in Abhängigkeit von einer aktuellen Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit, kann ab Werk als entsprechender Datensatz hinterlegt werden. Wird nun ausgehend von einer bekannten Referenzlage eine Volumenänderung im Füllvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit gemessen und/oder überwacht, kann die absolute Hubposition und/oder zumindest die relative Änderung der Position der Kolben-Zylinder-Einheit und damit der Hub- säule ermittelt werden. Hierfür ist erfind ungsgemäß eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Stellposition der Kolben-Zylinder-Einheit des Paares Fahreinrichtungen in Abhängigkeit von der von der Messeinrichtung ermittelten Volumenänderung des Referenzfluges ermittelt, über eine geeignete Anzeigeeinrichtung anzeigt und/oder steuert. Mit Steuern ist dabei insbesondere ein gezieltes Anfahren einer vom Bediener der Baumaschine vorgegebenen absoluten Hubposition und/oder einer vorgegebenen relativen Änderung einer aktuellen Position. Das Referenzfluid bezeichnet somit dasjenige Fluid, welches für die vorstehend beschriebene Messung und Überwachung der Volumenänderung herangezogen wird. Es versteht sich von selbst, dass eine geeignete Signalübertragungsverbindung zwischen der Messeinrichtung und der Steuereinrichtung besteht. Die gewonnenen Informationen können darüber hinaus auch für eine Regelung der Hublage der Kolben-Zylinder- Einheit und damit der Hubsäule genutzt werden, beispielsweise um bestimmte Untergrundprofile zu fräsen und/oder bestimmte Hublagen bei sich verändernden Umgebungsbedingungen aufrecht zu erhalten oder diesen geregelt entgegen zu wirken.

[0009] Grundsätzlich ist es möglich, die Messeinrichtung an eine Mess-Kolben-Zylinder-Einheit separat zur Kolben-Zylinder-Einheit, die die Position der Hubsäule einstellt bzw. deren Veränderung antreibt, auszubilden. So kann beispielsweise die Messeinrichtung vergleichbar zu einer Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet und mit relativ zueinander verstellbaren Elementen der Hubsäule oder der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden sein. Wird die Hubsäule verstellt, ändert sich das von der Mess-Kolben-Zylinder-Einheit aufgenommene Volumen an Messfluid. Hierzu können ferner ein separater Tank und eine separate Verbindungsleitung vorgesehen sein, aus dem die Mess-Kolben-Zylinder-Einheit mit Messfluid versorgt wird. Ein Vorteil dieser Anordnung kann darin liegen, dass die Kolben-Zylinder-Einheit, an der die für die vorstehend beschriebene Ermittlung maßgebliche Volumen-, insbesondere Volumenstrommessung, bzw. Volumenänderungsmessung vorgenommen wird nahezu drucklos und separat zu einem Hydrauliksystem, welches Antriebszwecken dient, ausgebildet ist. Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Hydrauliksysteme gattungsgemäßen Maschinen. Nachteilig ist jedoch, dass neben dem Hydrauliksystem zum Antrieb der Hubverstellung der Hubsäule ein separates Leitungssystem vorhanden sein muss, welches insbesondere ausschließlich zu Messzwecken herangezogen wird. Es ist daher auch vorteilhaft, wenn das Referenzfluid, welches für die Messung und Überwachung der Volumenänderung herangezogen wird, auch gleichzeitig das die Position der Kolben-Zylinder-Einheit verstellende Arbeitshydraulikfluid ist. Mit anderen Worten wird somit der Zufluss und Abfluss des Arbeitshydraulikfluids zur Kolben-Zylinder-Einheit der Hubsäule gemessen, welches die für die Hubverstellung der Hubsäule erforderliche Energie aufbringt. Entsprechend ist die Messeinrichtung erfindungsgemäß dann auch derart ausgebildet, dass sie das der Kolben-Zylinder-Einheit zur Verstellung zugeführte und/oder von der Kolben-Zylinder-Einheit zur Hubverstellung abgeführt Volumen an Arbeitshydraulikfluid misst und überwacht. Der Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass auf das bereits bestehende Hydrauliksystem zur Ermittlung bzw. Messung und Überwachung der Volumenänderung zurückgegriffen werden kann, und dass das für die Verstellung der Hubsäule verantwortliche Hydraulikfluid gleichzeitig zur Messung und Überwachung der Volumenänderung herangezogen wird. Arbeitsfluid und Referenzfluid sind hier somit ein und dasselbe Fluid.

[0010] Bevorzugt ist jede der Fahreinrichtungen über jeweils eine Hubsäule mit einer Kolben-Zylinder- Einheit mit dem Maschinenrahmen verbunden, wobei jeder Kolben-Zylinder-Einheit eine Messeinrichtung zugeordnet ist. Es ist dann ferner vorgesehen, dass die Steuereinrichtung jede der Kolben-Zylinder-Einheiten separat ansteuert. Auf diese Weise kann der Maschinenrahmen relativ zum Bodenunteigrund in unterschiedlichsten Relativlagen positioniert werden. Selbst verständlich kann es dabei auch vorgesehen sein, dass zwei oder mehrere Hubsäulen gleichzeitig angesteuert und/oder verstellt werden.

[001 1 ] Zur tatsächlichen Steuerung der Einstellung einer Hubposition der jeweiligen Hubsäule steuert die Steuereinrichtung vorzugsweise ein oder mehrere geeignete Ventile, die den Zu- und/oder Abfluss des Arbeitshydraulikfluids zur Kolben-Zylinder-Einheit und/oder von der Kolben-Zylinder-Einheit weg freigeben oder sperren. Derartige Ventile sind an sich im Stand der Technik bekannt.

[0012] Zur konkreten Versorgung der Hubsäulen mit Arbeitshydraulikfluid umfasst die Baumaschine bevorzugt ein Hydraulikfluidversorgungssystem mit einer Hydraulikpumpe. Weiter bevorzugt ist für jede der Hubsäulen eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen. Darüber hinaus sind bevorzugt für jede Hubsäule von der Steuereinheit unabhängig voneinander steuerbare Ventile für den Arbeitshydraulikfluidzufluss und -abfluss vorhanden. In diesem Gesamtpaket weist darüber hinaus bevorzugt jeder Hydraulikzylinder jeweils eine Messeinrichtung zur Ermittlung des der Kolben-Zylinder-Einheit zur Verstellung zugeführten und/oder von der Kolben-Zylinder-Einheit zur Hubverstellung abgeführten Volumens an Arbeitshydraulikfluid auf. Mit dieser Anordnung kann jede vorhandene Hubsäule verstellt werden. Es kann darüber hinaus jede der vorhandenen Hubsäulen einzeln und individuell verstellt werden. Die Steuereinheit kann darüber hinaus Paare von Hubsäulen, beispielsweise auf einer Seite, vorne oder hinten oder über Kreuz gemeinsam oder gegensinnig ansteuern.

[0013] Grundsätzlich kann es schließlich auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei der Hubsäulen miteinander zwangsgekoppelt sind und in ihrer Gesamtheit eine Art hydraulische Pendelachse bilden. Hier kann es vorgesehen sein, dass eine gemeinsame Messeinrichtung vorgesehen ist, die den Zu- und Abfluss des Referenzfluids gemeinsam zu beiden der Hubsäulen ermittelt und überwacht. [0014] Die Messeinrichtung hat die Aufgabe, den Volumenzufluss und -abfluss zur Hubsäule beim Verstellen der Hubposition der Hubsäule zu ermitteln. Dies erfolgt insbesondere zeitabhängig, sodass insgesamt als Messgröße ein Volumenstrom ermittelt wird.

[0015] Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Messeinrichtung kann nun auf eine Vielzahl alternativer Messeinrichtungen zurückgegriffen werden. Möglich ist beispielsweise die Verwendung indirekt messender Messeinrichtungen, d.h. solcher Messeinrichtungen, die nicht unmittelbar mit dem Referenzfluid in Kontakt kommen, und/oder direkt messender Messeinrichtung, insbesondere solcher, die mechanisch vom Volumenstrom des Referenzvolumens bewegte Elemente aufweisen. Ein wesentlicher Vorteil indirekt messender Messeinrichtungen ist dabei, dass diese zum Teil auf eine bestehende Versorgungsleitung von außen aufgesetzt werden können und sich somit insbesondere zur Nachrüstung bestehender Baumaschinen eignen. Bei diesen Sensoren muss somit die Leitung nicht aufgetrennt und der Sensor muss auch nicht in die Leitung eingesetzt werden. Alternativ sind auch direkt messende Messeinrichtungen möglich und vom Umfang der Erfindung umfasst. Solche direkt messenden Messeinrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie zumindest teilweise in direktem Kontakt mit dem Referenzfluid stehen und/oder ein insbesondere mechanisch von dem strömenden Referenzfluid angetriebenes Element aufweisen. Besonders geeignet beispielsweise zur indirekten Volumenstrommessung ist ein Ultraschallvolumenstrom Messer, insbesondere der Modellreihe FD-Q der Firma Keyence. Ein solcher Sensor misst die Zeit, die ein Ultraschallsignal benötigt, um von einem Punkt am Sensor zu einem anderen Punkt am Sensor zu gelangen. Bei steigender Durchflussrate wird das Signal beschleunigt, so dass weniger Zeit für die Übertragung des Signals zwischen den beiden Punkten benötigt wird. Anhand des Verhältnisses zwischen Zeitdauer und Durchflussgeschwindigkeit berechnet ein solcher Sensor beispielsweise den aktuellen Durchfluss. Ergänzend oder alternativ kann auch auf einen magnetisch induktiven Durchflussmesser zurückgegriffen werden. Ein solcher Sensor erzeugt ein Magnetfeld im Referenzhydraulikfluid senkrecht zur Fließrichtung des Fluid. Dabei stehen Elektroden dieses Sensors in kontinuierlichem elektrischen Kontakt mit dem Referenzhydraulikfluid. Beim Durchströmen des Referenzhydraulikfluid wird eine Spannung zwischen den beiden Elektroden gemessen, die zur Fließgeschwindigkeit und damit dem Volumenstrom proportional ist. Ein solcher Sensor ist beispielsweise der Sensortyp 8041 der Firma Bürkert. Direkte Messsensoren können insbesondere direkte Volumenstrommesssensoren, wie beispielsweise umfassend eine Messturbine, ein Innenflügelradsensor oder einen oval Radsensor sein. Eine weitere Alternative stellen sogenannte Coriolis- Massendurchflussmesser (CMDs) dar, die vorliegend ebenfalls verwendet werden können.

[0016] Eine besonders wichtige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Kolben-Zylinder-Einheit eine Kalibrierposition und/oder eine Kalibriereinrichtung umfasst. Bei dieser Weiterbildung ist es somit vorgesehen, dass die Kolben-Zylinder-Einheit eine definierte Relativlage bzw. zumindest eine absolute Lage ein- nehmen kann, die einerseits unabhängig von der vorstehend beschriebenen Messeinrichtung zur Messung und Überwachung einer Volumenänderung eines Volumens eines Referenzfluid bestimmbar ist und die andererseits als Bezugslage für die Berechnung der Veränderung der Hubposition aufgrund der gemessenen und überwachten Volumenänderung herangezogen werden kann. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass die Kolben-Zylinder-Einheit in eine ihrer Endlagen (maximal ausgefahren und/oder maximal eingefahren) verstellt wird. Das Erreichen einer solchen Endlage kann beispielsweise auf mechanischem Wege (sogenanntes„Fah ren auf Block" bzw. entsprechend einer physikalischen Endlage) oder durch entsprechende Endlagenschalter detektiert werden. Eine solche Endlage liefert somit eine Bezugsgröße, von der ausgehend nun über die gemessenen Volumenänderungen eine Änderung der Hublage der Hubsäule berechnet werden kann. Ergänzend oder alternativ ist es allerdings auch möglich, dass ein Positionsschalter vorgesehen ist, der eine festgelegte und definierte bestimmte Position der Hubsäule zwischen den beiden Endlagen detektiert und erfasst, insbesondere beispielsweise eine Relativlage, bei der die Fräswalze auf dem Bodenuntergrund aufliegt oder in geringer Tiefe in den Bodenuntergrund eingreift. Der Vorteil einer solchen in Bezug auf den maximalen Stellweg der Hubsäule„mittigen" Festlegung der Bezugslage hat den Vorteil, dass diese im Betrieb der Bodenfräsmaschine im Idealfall mehrfach durchfahren wird und somit regelmäßig zur Nachjustierung der Steuereinrichtung genutzt werden kann.

[001 7] Die Messeinrichtung wird vorzugsweise möglichst nah an der Hubsäule und insbesondere möglichst nah an der Kolben-Zylinder-Einheit positioniert. Es ist daher bevorzugt, wenn die Messeinrichtung an der Hubsäule angeordnet oder sogar in diese integriert ist. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung weiter im Maschineninneren, beispielsweise als Teil eines Messblocks oder ähnlichem, angeordnet ist.

[0018] Die Erfindung eignet sich besonders für Baumaschinen vom Typ Bodenfräsmaschine, d.h. Straßenfräsen, Stabilisierer, Recycler und Surface-Miner.

[0019] Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Verfahren zur Steuerung der Hubposition einer Kolben-Zylinder-Einheit einer Hubsäule einer Baumaschine, insbesondere einer erfindungsgemäßen Baumaschine. Wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zunächst ein Messen und Überwachen einer Volumenänderung eines Volumens eines Referenzfluids, insbesondere des Arbeitshydraulikfluids, welches mit einer aktuellen Position der Kolben-Zylinder-Einheit korreliert (Schritt a)). Wesentlich ist somit zunächst erst einmal die Erkenntnis, dass überhaupt über die Messung und Überwachung der Volumenänderung eine indirekte Aussage über den aktuellen Hubzustand der Kolben-Zylinder-Einheit bzw. zumindest ausgehend von einer bekannten Position über eine relative Änderung der Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit möglich ist. Es ist darüber hinaus erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Steuern der Stellposition der Kolben-Zylinder- Einheit in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung ermittelten Volumenänderung des Referenzfluids erfolgt (Schritt b)). Die Steuereinrichtung, insbesondere wie vorstehend beschrieben, ermittelt somit einerseits abhängig von einer Ist- Volumenänderung eine Ist-Position der Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit und steuert das weitere Verstellen der Kolben-Zylinder-Einheit bis zum Erreichen einer gewünschten Soll-Position. Kon- trollgröße ist hier die überwachte Volumenänderung des Referenzfluids. Auf diese Weise gelingt mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine ausreichend präzise Ermittlung und/oder Überwachung der Verstellung der Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit und damit der gesamten Hubsäule.

[0020] Bevorzugt erfolgt das Messen und Überwachen der Volumenänderung in Abhängigkeit der Zeit. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß somit der Volumenstrom gemessen.

[0021 ] Um eine möglichst präzise Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen, ist es weiter bevorzugt, wenn vor und/oder während der Schritte a) und b) ein Kalibrieren der über die Volumenänderung ermittelten Hubposition in Bezug auf wenigstens eine definierte Hubposition erfolgt.

[0022] Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Baumaschine, konkret eine Bodenfräsmaschine vom Typ Stra ßenkaltfräse;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Baumaschine aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine schematische und stark vereinfachte Ansicht auf den Maschinenrahmen inklusive

Fahreinrichtungen und Hubsäulen der Baumaschine aus den Figuren 1 und 2;

Fig. 4 eine Längsquerschnittsansicht durch eine Hubsäule (Fig. 4a) und eine Veranschaulichung unterschiedlicher Betriebszuständen (Fig. 4b und 4c);

Fig. 5 Graphik zur Korrelation zwischen der aktuellen Hublage P der Kolben-Zylinder-Einheit 10 und der Volumenänderung; und

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren.

[0023] Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei nicht jedes sich wiederholende Bauteil in den Figuren separat gekennzeichnet ist. [0024] Fig. 1 veranschaulicht eine gatungsgemäße Baumaschine, konkret eine Bodenfräsmaschine vom Typ Straßenkaltfräse 1. Die nachstehenden Angaben gelten in gleicher Weise auch für Bodenfräsmaschinen vom Typ Stabilisierer, Recycler und Surface-Miner.

[0025] Wesentliche Elemente der Straßenfräse 1 sind ein Maschinenrahmen 2, eine in einem Fräswalzenkasten 3 angeordnete Fräswalze 4 (gestrichelt angedeutet), Fahreinrichtungen 5, konkret Ketenlaufwerke, die über Hubsäulen 6 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden sind und die Bodenfräsmaschine 1 tragen, ein Fahrstand 7, ein Frontverladeförderband 8 und eine Antriebseinrichtung 9. Im Arbeitsbetrieb fährt die selbst- fahrende Bodenfräsmaschine 1 in Arbeitsrichtung a über den aufzufräsenden Bodenuntergrund, wobei die Fräswalze 4 dabei um eine horizontal und quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Rotationsachse R rotierend in den Bodenuntergrund eintaucht und mit nicht näher angegebenen Fräswerkzeugen in im Stand der Technik an sich bekannter Weise den Bodenuntergrund auffräst.

[0026] Fig. 2 verdeutlicht den grundsätzlichen Aufbau der Bodenfräsmaschine 1 in einer schematischen Draufsicht. Insgesamt umfasst die Bodenfräsmaschine 1 demnach ein Paar vordere Fahreinrichtungen 5VR und 5VL, die jeweils über eine der Hubsäulen 6VR oder 6VL mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden sind. Ferner ist ein Paar hintere Fahreinrichtungen 5HR und 5HL vorhanden, die über die Hubsäulen 6HR und 6HL mit dem Maschinenrahmen verbunden sind.„H" und„V" bezeichnen dabei die Anordnung in Vorwärtsrichtung a der Bodenfräsmaschine 1 und stehen für„hinten" und„vorne",„R" und„L" bezeichnen die Seite der Bodenfräsmaschine 1 in Vorwärtsrichtung gesehen und stehen für„rechts" und„links".

[0027] Im Arbeitsbetrieb der Bodenfräsmaschine 1 stellen sich für den Maschinenführer zwei grundsätzliche Herausforderungen in Bezug auf die Position der Bodenfräsmaschine 1 . Einerseits ist ein Auffräsen des Bodenuntergrundes in vorgegebener und kontrollierter Frästiefe gewünscht, um beispielsweise einen ausreichenden Oberflächenabtrag zu gewährleisten und tiefere Schichten des Straßenbets gegebenenfalls nicht zu beschädigen. Andererseits neigen derartige Bodenfräsmaschinen aufgrund ihres hohen Schwerpunkts insbesondere beim Überfahren von Bodenhindernissen, wie beispielsweise von Fräskanten, zum vergleichsweise schnellen Umkippen. Um die Kippstabilität dieser Bodenfräsmaschinen 1 zu erhöhen, kann daher eine sogenannte „Pendelung" vorgesehen sein, die im Sinne einer Pendelachse den gegenläufigen Höhenausgleich des Paares vorderer Fahreinrichtungen 5VR und 5VL und/oder hinterer Fahreinrichtungen 5HR und 5HL und/oder linker Fahreinrichtungen 5VL und 5HL und/oder rechter Fahreinrichtungen 5VR und 5HR vorsieht und dadurch Bodenunebenheiten zum Maschinen rahmen 2 hin zumindest teilweise ausgleicht. Hierzu sind die Hubsäulen 6 in Vertikalrichtung V höhenverstellbar bzw. in Vertikalrichtung verstellbar ausgebildet. [0028] Jede Hubsäule 6 umfasst dazu ein in Form eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders ausgebildete Kolben-Zylinder-Einheit 10 auf, deren Aufbau und Funktionsweise in den Figuren 4a bis 4c näher angegeben ist. Wie nachstehend noch weiter angegeben ist, ermöglicht das vorliegende System eine voneinander unabhängige Ansteuerung aller Hubsäulen 6. Allerdings kann es ergänzend beispielsweise vorgesehen sein, dass die Hubsäulen, beispielsweise paarweise, in Abhängigkeit voneinander gesteuert werden. So ist beispielsweise auch die Realisierung einer virtuellen Pendelachse, wie beispielsweise in Fig. 2 für die beiden hinteren Hubsäulen 6HL und 6HR veranschaulicht, möglich. Die damit erhaltenen Kipplinien KL einer 3fach-Pendelung, die den Crenzbereich für den Maschinenschwerpunkt in der Horizontalebene für einen stabilen Maschinenstand angeben, können auf diese Weise durch entsprechende Anpassung der Steuerung schnell beispielsweise auch auf eine 4fach-Pendelung umgestellt werden.

[0029] Es ist insbesondere bei Fräsen kleinerer Bauart, speziell sogenannten Heckfräsen, bekannt und auch ' im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, vorne nur ein einziges, nicht höhenverstellbares Rad oder ein Radpaar mit einer mechanischen Pendelachse, vorzusehen. Bei diesen Maschinen sind nur die hinteren Fahreinrichtungen über Hubsäulen höhenverstellbar mit dem Maschinenrahmen verbunden.

[0030] Fig. 3 verdeutlicht die grundsätzliche Funktionsweise des Gesamtfahrwerks der Bodenfräsmaschine 1 . Der Maschinenrahmen 2 ist dabei gestrichelt in einer in der Horizontalebene liegenden Maschinenrahmenebene ME, die im vorliegenden Beispiel parallel zum horizontalen Bodenuntergrund verläuft, angegeben. Zum Antrieb der Höhenverstellung ist die Antriebseinrichtung 9 vorhanden, bei der es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln kann, der eine Hydraulikpumpe eines entsprechenden Hydraulikversorgungssystems antreibt Die Antriebseinrichtung 9 ist über entsprechende Hydraulikleitungen 17 (strichpunktiert) mit jedem der als Kolben-Zylinder-Einheiten 10 ausgebildeten Stellglieder der Hubsäulen 6 fluidisch ver bunden.

[0031 ] Die Koordination der Stellbewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten 10 und damit der Hubsäulen 6 erfolgt über eine Steuereinrichtung 18, die mit Messeinrichtungen 19 verbunden ist Jede der Messeinrichtungen 19 ist vorliegend ein Sensor, beispielsweise ein Ultraschalldurchflusssensor oder ein Flügelradzellensensor, der das der jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheit 10 zu- und/oder das von der jeweiligen Kolben-Zylinder- Einheit 10 abfließende Hydraulikfluid misst und überwacht und an die Steuereinrichtung 18 übermittelt. Mit Hilfe der Messeinrichtungen 19 kann somit eine Volumenänderung an Hydraulikfluid innerhalb der Kolben- Zylinder-Einheiten 10 erfasst werden, die repräsentativ für eine Relativverstellung der jeweiligen Kolben- Zylinder-Einheiten 10 und damit der jeweiligen Hubsäulen in Bezug auf eine definierte Ausgangsposition ist.

Ist allen vier Fahreinrichtungen jeweils eine solche Messeinrichtung 19 zugeordnet, kann somit die vorliegende Lage des gesamten Maschinenrahmens bzw. die Hubposition aller Hubsäulen ermittelt und überwacht werden. Die einzelnen Messeinrichtungen 19 sind über Signalleitungen, in Fig. 3 gepunktet angegeben, mit der Steuereinrichtung 18 verbunden. Die Steuereinrichtung 18 ist ferner über die Leitung P mit der Antriebseinrichtung 9 zur Übermittlung von Steuersignalen verbunden. Wesentlich ist ferner, dass die Steuereinrichtung 18 die Steuerung der Kolben-Zylinder-Einheiten 10 zumindest während des Fährbetriebes erfindungsgemäß bevorzugt jeweils paarweise steuert, sodass beispielsweise eine Stellbewegung der Hubsäule 6VL auch eine Stellbewegung der Hubsäule 6VR aber nicht zwangsläufig eine Stellbewegung der Hubsäulen 6HL oder 6HR auslöst. Ergänzend oder alternativ kann die Paarung auch zwischen den Hubsäulen 6VL und 6HL und/oder 6VR und 6HR vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 18 steuert ferner jede der Kolben-Zylinder-Einheiten 10 einzeln und unabhängig voneinander an. Dies bedeutet, dass auch zur paarweisen Steuerung die Steuereinrichtung 18 unabhängig voneinander beide Hubsäulen 6 beziehungsweise Kolben-Zylinder-Einheiten 10 eines Paares jeweils ansteuert.

[0032] Der Grundaufbau möglicher Hubsäulen ist zur weiteren Verdeutlichung beispielhaft in den Figuren 4a bis 4c angegeben. Fig. 4 ist dabei eine Längsschnittansicht durch eine Hubsäule 6 in Vertikalrichtung entlang ihrer Mittellängsachse. Wesentliches Element jeder Hubsäule 6 ist dabei insbesondere eine Kolben-Zylinder- Einheiten 10, über die die Verstellkraft aufgebracht wird. Im konkreten Ausführungsbeispiel ist die Kolben- Zylinder-Einheiten 10 eine Hydraulikzylinderkolbeneinheit mit einem Hydraulikzylinder 11 und einem Kolben 12, der linear verschieblich im Hydraulikzylinder 11 geführt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 10 ist zum Schutz von Außeneinflüssen und für eine stabile Längsführung durch ein Hülsenpaar 16a, 16b in bekannter Weise nach außen hin abgeschirmt

[0033] Die Figuren 4b und 4c geben die Funktionsweise der Kolben-Zylinder-Einheiten 10 detaillierter schematisch an, wobei Fig. 4b die Tiefposition beziehungsweise den maximal zusammengefahrenen Zustand und Fig. 4c die Hochposition beziehungsweise den maximal ausgefahrenen Zustand der Hubsäule 6 bzw. der Kolben-Zylinder-Einheit 10 betrifft. Die Figuren 4b und 4c betreffen dabei eine umgekehrte Anordnung von Zylinder 1 1 und Kolben 12. Im Hydraulikzylinder 1 1 sind zwei Zu- und Abflüsse 13a und 13b vorhanden, über die Hydraulikfluid dem kolbenseitigen Innenraum 14 (zylinderförmiger Innenraum) oder dem stangenseitigen Innenraum 15 (ringförmiger Innenraum) zugeführt bzw. abgeführt werden kann, wie durch die entsprechenden Pfeile angedeutet. Konkret handelt es sich somit um sogenannte doppeltwirkende Arbeitszylinder. Die Innenräume 14 und 15 variieren bezüglich ihres Volumens durch die Stellbewegung des Kolbens 12 im Zylinder 11 innerhalb des maximalen Stellbereiches bezüglich Ihrer Erstreckung ausschließlich in axialer Richtung bzw. in Richtung der Stellbewegung bzw. Relativverstellung zwischen Kolben 12 und Zylinder 1 1. [0034] Insbesondere Fig. 4c verdeutlicht ferner, dass der Durchflusssensor 19 der Messeinrichtung 19 bevorzugt den Zu- und Abfluss von Hydraulikfluid zum kolbenseitigen Innenraum 14 und/oder dem stangenseitigen Innenraum 15 misst und überwacht. Es können beide Innenräume 12 und 15 überwacht werden, es kann aber auch nur ein Innenraum überwacht werden. Die Messeinrichtungen 19 sind daher auch bevorzugt direkt an der Hubsäule, ganz besonders direkt an der Kolben-Zylinder-Einheit 10 und insbesondere direkt im Zu- und/oder Abfluss 13a/b der Hubsäule angeordnet.

[0035] Zur Kalibrierung kann eine definierte Referenzlage angefahren werden. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass beispielsweise ein Kontaktschalter eine der beiden Endlagen, wie in den Figuren 4b und 4c gezeigt, erfasst. Dazu ist in Fig. 4b ein solcher Kontaktschalter 20 gezeigt, der auslöst, wenn die Kolben-Zylinder-Einheit 10 die in Fig. 4b gezeigte untere Endlage (d.h. maximal eingefahren) innehat. Der Kontaktschalter 20 steht dazu ebenfalls mit der Steuereinrichtung 18 in Signalverbindung (nicht gezeigt).

[0036] Ergänzend oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass ein Positionssensor 21 vorgesehen ist, der speziell das Erreichen einer Lage zwischen den beiden Endlagen in den Figuren 4b und 4c signalisiert, vorliegend beispielsweise dann, wenn der Kolben den zylinderseitig angeordneten Positionssensor 21 passiert. Dies kann vorteilhafterweise dahingehend ausgenutzt werden, dass im Idealfall im laufenden Arbeitsbetrieb diese Kalibrierposition mehrfach durchlaufen wird. Auch dieser Positionssensor 21 steht mit der Steuereinrichtung 18 in Signalverbindung (nicht gezeigt).

[0037] Fig. 5 verdeutlicht die Korrelation zwischen der aktuellen Hublage P der Kolben-Zylinder-Einheit 10 und der Volumenänderung. Die durchgezogene Linie gibt dabei den Verlauf der Hublage („position") einer Hubsäule in Abhängigkeit vom in der Hubsäule insgesamt enthaltenen Volumen Hydraulikfluid an („volume"). Die gestrichelte Linie gibt dagegen eine Änderung des Volumens in Bezug auf einen Referenzaufnahmeraum in Abhängigkeit von der Hublage an. Fig. 5 verdeutlicht, dass sich die Volumenmenge proportional zur Hublage verändert. Angegeben sind konkret die maximal ausgefahrene Position P _i ^ mit dem Volumen V _max . Wird die Kolben-Zylinder-Einheit 10 ausgehend von dieser bekannten Endlage (erfasst beispielsweise über den Sensor 20) eingefahren, strömt Hydraulikfluid in zur aktuellen Hubposition proportionaler Menge aus der Kolben- Zylinder-Einheit 10. Dies wird mithilfe der Messeinrichtung 19 erfasst Bei Pi _ow hat die Kolben-Zylinder-Einheit 10 ihre untere Endlage inne. Bis dahin ist das Differenzvolumen V _max - V _min aus der überwachten Aufnahmeraum für Hydraulikfluid der Kolben-Zylinder-Einheit 10 abgeführt und von der Messeinrichtung erfasst worden. Gleiches gilt natürlich auch umgekehrt. Insgesamt ist es daher möglich, mithilfe der Erfassung der Menge des der Kolben-Zylinder-Einheit 10 zuströmenden und/oder des von der Kolben-Zylinder-Einheit 10 abgeführten Volumens an Hydraulikfluid eine Relativänderung der Hubposition und, bei bekannter Referenzlage der Kolben-Zylinder-Einheit 10, auch deren absolute Hublage mithilfe der Steuereinrichtung 18 zu ermitteln und zu Steuerungs- und Regelungszwecken zu nutzen. So ist es möglich, dem Fahrer zur erleichterten Bedienung die aktuell ermittelten Hubzustände der Hubsäulen anzuzeigen. Ergänzend oder alternativ können die ermittelten Hubzustände aber auch für ein geregeltes Anfahren gewünschter Hubpositionen der Hubsäulen genutzt werden.

[0038] Fig. 6 veranschaulicht beispielhaft den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Wesentlich ist dabei zunächst im Schritt 30 ein Messen und Überwachen einer Volumenänderung eines Volumens eines Referenzfluids, welches mit einer aktuellen Hubposition der Kolben-Zylinder-Einheit korreliert, beispielsweise wie in Fig. 5 bereits diskutiert. Anhand dieser Korrelation erfolgt anschließend im Schritt 31 ein Steuern der Stellposition der Kolben-Zylinder-Einheit (10) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (19) ermitelten Volumenänderung des Referenzfluids. Gemäß Schrit 32 erfolgt vor und/oder während der Schrite 30 und 31 ein Kalibrieren der über die Volumenänderung ermitelten Hubposition in Bezug auf wenigstens eine definierte Hubposition erfolgt.