HiL-Simulationsumgebung für Mobilventile an lastseitigem Über- und Unterdruck mit Anwendungsbeispielen aus der Traktorhydraulik

Da Mobilventile in einer Vielzahl unterschiedlicher Maschinen und Anwendungen eingesetzt werden, sind Versuche und Messungen in Kombination mit allen Verbrauchern sehr aufwendig. Eine alternative Herangehensweise, die in dieser Arbeit untersucht und vorgestellt wird, ist die Hardware-in-the-Loop (HiL) Simulation. Dabei sind der zu untersuchende Ventilprüfling und dessen hydraulische Leistungsversorgung an einem Prüfstand physikalisch vorhanden und der angeschlossene Verbraucher wird flexibel durch ein Software-Modell abgebildet. Es werden unterschiedliche Ansätze für die hydraulische Lastnachbildung vorgestellt und bezüglich ihrer Eignung zur Abbildung allgemeiner hydraulischer Verbraucher bewertet, insbesondere was die Nachbildung von ziehenden Lasten und daraus resultierendem Unterdruck betrifft. Um die Rückwirkung der simulierten Last auf das Ventil abzubilden, wird eine nichtlineare Druckregelung in einer Zwei-Freiheitsgrade-Struktur entwickelt, welche den von dem Druck und dem Anteil an ungelöster Luft abhängigen Kompressionsmodul berücksichtigt. Abschließend wird das Konzept über die HiL-Simulation von rotatorischen und translatorischen Verbrauchern validiert.