DD276016A1

DD276016A1 - CONTROL DEVICE FOR ANCHORING MACHINES

Info

Publication number: DD276016A1
Application number: DD32069188A
Authority: DD
Inventors: Joachim Georgi; Norbert Schaedel; Wolfgang Voit; Helmut Voigt; Volker Pudenz
Original assignee: Mechanisierung & Energie
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung fuer die Lenkung und den zusaetzlichen Radantrieb bei Anhaengemaschinen, die insbesondere bei asymmetrischem Zug an traktorgezogenen Erntemaschinen, die vorrangig im haengigen Gelaende fahren, eingesetzt werden kann. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, mit der Vorrichtung eine am Zugfahrzeug angehaengte asymmetrische Maschine so zu steuern, dass sie sowohl in Hanglagen als auch bei groesserem seitlichen Zug in der Ebene ein spurgetreues Fahren ermoeglicht und dabei die Laengsachse der Maschine annaehernd parallel zur Fahrtrichtung gehalten wird, aber auch beim Wenden den erforderlichen Radeinschlagswinkel gestattet. Erfindungsgemaess wird dieses dadurch geloest, indem eine Lenkung und ein Radantrieb ueber Zwischenglieder, die insbesondere Steuerfunktionen ausfuehren, miteinander gekoppelt sind und der Radantrieb ueber getriebetechnische Bauelemente zu den Triebraedern oder vorzueglich nur zu den am weitesten asymmetrisch von der Laengsachse des Zugfahrzeuges entfernten Antriebsrad erfolgt, wobei zur Steuerung der Lenkung und des Antriebes einem Belastungssensor fuer die Zugkraft und einer Vorprogramm-Stelleinheit Komparatoren sowie weitere Steuereinheiten nachgeordnet sind und vom Belastungssensor und der Vorprogramm-Stelleinheit die Steuergroesse abgegriffen wird. FigurThe invention relates to a control device for the steering and the additional wheel drive in Anhaengemaschinen that can be used especially in asymmetric train on tractor-drawn harvesters, which drive primarily in Haengigen Gelaende. The invention has as its object to control with the device attached to the towing vehicle asymmetric machine so that they both on slopes and larger lateral train in the plane allows a true-to-lane driving while the longitudinal axis of the machine is held almost parallel to the direction of travel , but also allows the required Radeinschlagwinkel when turning. According to the invention this is achieved by a steering and a wheel drive via intermediate links, which perform particular control functions are coupled together and the wheel drive via transmission components to the power cars or vorzueglich only to the most asymmetrically away from the longitudinal axis of the towing vehicle drive wheel, where to control the steering and the drive a load sensor for the tensile force and a pre-program actuator comparators and other control units are arranged downstream and the load from the load sensor and the pre-program control unit tapped the control. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Lenkung und des zusätzlichen Radantriebes bai Anhänf-,maschinen, insbesondere bei asymmetrischem Zug an traktorgezogenen Erntemaschinen, die vor rangig im hängigen Gelä de eingesetzt werden.The invention relates to a device for controlling the steering and the additional wheel drive bai trailers, machines, especially in asymmetric train to tractor-related harvesters that are used in front of rank in pending Gelä de.

Characteristic of the known state of the art Additional wheel drives are on asymmetrically drawn machines with a corresponding control of the drive train

notwendig, um Zugfahrzeuge wie Traktoren mit relativ kleiner Masse und großer Motorleistung einsetzen zu können. Dienecessary to use towing vehicles such as tractors with relatively small mass and high engine power. The

Control is predominantly mechanical. Beet harvesters are described in the patent literature (eg DE- OS 2920703), in which the switching on and off of the final drive «» via the casserole or tightening movement, analogous to the function

einer Auflaufbremse, vorgenommen wird. Dabei sind nur die Schaltfunktionen »Ein* oder ,Aus* gewährie'itet. Eine Steuerung in Abhängigkeit der Größe der auftretenden Zugkraft ist nicht gegeben.an overrun brake is made. Only the switching functions »On * or, Off * are granted. A control depending on the size of the tensile force occurring is not given.

Machines, which are primarily used on slopes, are equipped with steerable suspension axles. These allow one

entsprechende Gegensteuerung der Erntemaschinen gegen den Hangabtrieb.appropriate counter-control of the harvesters against the slope.

With them, the steering angle of the wheels by hand is done mechanically, hydraulically or according to the Position of the longitudinal axis of tractor and machine by means of mechanical actuators or electrohydraulic circuits. There are other mechanisms for controlling harvesters where the log size of existing rows

abgetastet wird (DE 2730281). Als Führungsgröße für die Steuerung des Radantriebes für einen Anhänger wird auch der Winkel zwischen der Deichsel eines Anhfingors und dem Traktor genutzt (DE 3535225).is scanned (DE 2730281). As a reference variable for the control of the wheel drive for a trailer and the angle between the drawbar of a Anhfingors and the tractor is used (DE 3535225).

The disadvantages of these control devices are that, especially when hillside ride for the initiation of Control used as a reference angle, or its constant change between the tractor and Machine longitudinal axis occurs, is insufficient. When asymmetric train and when hillside ride has been shown that the Traction vehicle itself is subject to a certain skew and this depends on the existing side and Longitudinal train and the road condition constantly changed. The existing solutions can therefore contribute to the problem

starkem Seitenzug nicht ausreichend klären.insufficient clearing of strong side pull.

Object of the invention

Ziel der Erfindung Ist es, die vorstehend genannton Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zum Steuern der Lenkung und des zusätzlichen Radentriebes bei Anhängemaschinen so zu gestalten, daß alno optimale Führung der Maschine, insbesondere bei asymmetrischem Zug und In Hanglagen, mit geringstem Bedienaufwand möglich Ist und Funktionsstörungen ausgeschlossen werden.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages and to design a device for controlling the steering and the additional wheel drive in towing machines so that alno optimal guidance of the machine, especially in asymmetric train and on slopes, is possible with minimal operator effort Malfunctions are excluded.

Explanation of the essence of the invention

- Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird:The technical problem solved by the invention:

Der Erfindung Hegt die Aufgabo zugrunde, eine Steuervorrichtung für die Lenkung und den Radontrieb von Anhängern*.; hlnen zu schaffen, mit dor elno am Zugfahrzeug angehängte asymmetrische Maschine sowohl In Hanglf.gcn als auch bet o<o3p># seitlichem Zucj in der Ebene spurgetreu gefahren werden kann, und dabei dio Langsachse der Meschine, insb«.»( n> .·· ·. ·. _» Erntemaschinen, annähernd parallel zur Fahrtrichtung geholton wird, aber die auch beim Wenden ".ίηυη deiu rior.vfe. Lenkeinschlag gewährleistet.The invention is based on the task, a control device for the steering and the radon drive of trailers *. It is important to be able to navigate with the aid of an asymmetrical machine attached to the towing vehicle both in the direction of the slope and in the plane, and in this case the longitudinal axis of the machine, esp. · · · · · »» Harvesting machines, almost parallel to the direction of travel, but also when turning ".ίηυη deiu rior.vfe. Steering ensures.

- Merkmale der Erfindung:Features of the invention:

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Lenkung und ein Radantrieb einer gezogenen Maschine Ober Zwischenglieder, die insbesondere Steuerfunktionen ausführen, miteinander gekoppelt sind bei einem Triebsatz des Radantriebes Im wesentlichen aln Verteiler- und Regelgetriebe Ober eine Elektromagnetkupplung, eine Überholkupplung und ein Zwischengetriebe) mit den Triebrädern oder nur einem am weitesten asymmetrisch von der LSngsachse eines Zugfahrzeuges entfernten Antriebsrad der Maschine verbunden ist. Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge sind der Lenkung und dem Radentrieb Regelglieder zugeordnet, die insbesondere aus einem Belastungssensor für die Zugkraft und einer Vorprogramm-Stelleinheit mit nachgeordneten Komparaxoren bestehen und die analog der Handsteuerung an eine oder mehrere Steuereinheiten angeschlossen sind, woboi diese über Stellmotore und Steuersignale mit der Lenkung und dem Radantrieb in Verbindung stehen.According to the invention, this object is achieved in that a steering and a wheel drive a towed machine upper links, which perform particular control functions are coupled together in a drive train of the wheel drive essentially aln distributor and control gear Ober an electromagnetic clutch, an overrunning clutch and an intermediate gear) with the drive wheels or only one of the most asymmetric of the LSngsachse a towing vehicle remote drive wheel of the machine is connected. According to a further feature of the invention, the steering and the wheel drive are associated with control elements, which consist in particular of a load sensor for the traction and a pre-program actuator with downstream Komparaxoren and analogous to the hand control are connected to one or more control units, woboi this via servo motors and Control signals associated with the steering and the wheel drive.

Ein Hückführgeber, an der Lenkung befestigt, und ein Rückmelder für das Drehmoment und die erforderliche Geschwindigkeit, am Verteiler- und Regelgetriab« angeordnet, elnd ebenfalls mit den Steuereinheiten rückgekoppelt. Bei At beitsfahrt werden entsprechend der auftretenden Belastung, die mit dem Belastungssensor gemessen wird und entsprechend dem vorgewählten Sollzu3tand, der in AbhSngigkeit der Zustandsparameter der Fahrbahn in der Vorprogramm-Stelleinheit eingestellt Ist, der erforderliche Radeinschlagswinkel und der Radantrieb in Größe und Geschwindigkeit so gesteuert, daß trotz der auftretenden Kraftkomponenten die Längsechse der Maschine annähernd parallel zur Fahrtrichtung verläuft und bei Kurvenfahrt die Handsteuerung einsetzt.A return guide, attached to the steering, and a torque and speed feedback sensor, located on the distributor and control gear, are also coupled back to the control units. At the time of travel, according to the occurring load measured with the load sensor and set in accordance with the preselected target state which is set in accordance with the condition parameter of the lane in the pre-program setting unit, the required wheel steering angle and the wheel drive are controlled in magnitude and speed so that Despite the force components occurring, the longitudinal axis of the machine runs approximately parallel to the direction of travel and uses the hand control when cornering.

AusfOhrungsbelsplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Aueführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt die symbolische Darstellung eines Traktors 1 mit asymmetrisch gezogener Erntemaschine 2 in der Draufsicht deren veränderlicher Radeinschlagswinkel 3 und Radantrieb mit einer Steuervorrichtung gemeinsam gekoppelt sind und eine Einheit bilden, wobei der Radantrieb im wesentlichen vom Traktor 1 über die Zapfwelle 4, das Verteiler- und Regelgetriebe 5, die Elektromagnetkupplung 6, die Überholkupplung 7, das Zwischengetriebe 8 zum am weitesten asymmetrisch angeordneten Antriebsrad 9 erfolgt. Weitere Funktionen der Steuervorrichtung übernehmen der Belastungssensor 10 und die Vorprogramm-Steuereinheit 11, die in der dargestellten Weise mit den Komparatoren 12,13 verbunden sind und in der Folge der Signalschaltung mit den Steuereinheiten 14,15, an die auch die vorgelagerte Handsteuerung 16 angeschlossen ist, die Funktionsschaltung det Stellmotors 17 für die Lenkung und damit für den erforderlichen Radeinschlagswinkel 3 sowie die Funktionsschaltung der Elektromagnetkupplung 6 und des Verteiler- udn Regelgetriebes 5 einleiten. Die Stromversorgung 18 für die Steuerung erfolgt aus dem Traktorbordnetz. Ebenfalls vom Traktor 1 wird die Energie für den Stellmotor 17 und den Radantrieb übernommen.The invention will be explained in more detail below on an Aueführungsbeispiel. The accompanying drawing shows the symbolic representation of a tractor 1 with asymmetrically drawn harvester 2 in plan view whose variable Radeinschlagwinkel 3 and wheel drive are coupled together with a control device and form a unit, the wheel drive substantially from the tractor 1 via the PTO shaft 4, the distributor - And control gear 5, the electromagnetic clutch 6, the overrunning clutch 7, the intermediate gear 8 to the most asymmetrically arranged drive wheel 9 takes place. Other functions of the control device take over the load sensor 10 and the pre-program control unit 11, which are connected in the manner shown with the comparators 12,13 and in the sequence of the signal circuit with the control units 14,15, to which the upstream hand control 16 is connected , the functional circuit of the servomotor 17 for the steering and thus for the required Radeinschlagwinkel 3 and the functional circuit of the electromagnetic clutch 6 and the distributor udn control gear 5 initiate. The power supply 18 for the control takes place from the tractor port network. Also from the tractor 1, the energy for the servomotor 17 and the wheel drive is taken.

Bei Arbeitsfahrt stellt sich eine Seiten- und Längskraftkomponente 19 der Zugkraft zwischen Traktor 1 und Erntemaschino 2 ein, deren Ist-Wert mittels Belactungssensor 10 aufgenommen und als verarbeitete Zustandsgröße zu den Komparatoren 12,13 gemeldet wird. In diesen werden die verarbeiteten Worte und die mit der Vorprogramm-Stelleinheit 11 vorgewählten Sollwerte für Radeinstellwinkel 3 sowie don Werten für den Radantrieb verglichen und Steuersignale zu den Steuereinheiten 14,15 geleitet. Dabei wird die vorgewählte Einstellung in der Vorprogramm-Stelleinhoit 11 derart vorgenommen, daß sie entsprechend den vorhandenen Zustandsparametern der Fahrbahn, wie zum Beispiel dem Hangneigungswinkel, der Fahrt in Schichtlinie oder dem Bodenzustand und der auftretenden Zugkraft eine konkret in ihrer Größe zugeordnete Steuerung bewirkt. Mit steigender Zugkraft wird dabei auch der Redeinstellwinkel 3 je nach den vorhandenen und zugeordneten Zustandsparametern der Fahrbahn vergrößert. Mit dem lenkbaren Rad verbunden Ist ein Rückführgeber 20, der entsprechend dom Einschlagswinkel 3 Signale zur Steuereinheit 14 gibt, die zur Verstellung der Lenkung bis zum Erreichen der erforderlichen Winkelgröße beitragen. Ab einer vorbestimmten Zugkraftgröße und entsprechend der Voreinstellung, die analog der Steuerung für die Lenkung erfaßt und verarbeitet wird, erfolgt von der Steuereinheit 15 des Radantriebes dessen Zuschaltung mittels Elektromagnetkupplung 6. Im Verteiler- und Regelgetriebe 5 wird mit den von der Steuereinheit 15 gelieferten Signal die Größe des erforderlichen Drehmoments und die Antriebsgeschwindigkeit so geregelt, daß die Zugkraft zwischen Traktor 1 und Maschine 2 In einem vorbestimmten Bereich verbleibt.During operation, a lateral and longitudinal force component 19 of the tractive force between the tractor 1 and harvesting machine 2 sets in, the actual value of which is recorded by means of the Belactungssensor 10 and reported to the comparators 12, 13 as a processed state variable. In these, the processed words and the setpoint values for wheel angle 3 preset by the pre-setting unit 11 and the values for the wheel drive are compared, and control signals are sent to the control units 14, 15. In this case, the preselected setting in the Vorprogrammstelleinhoit 11 is made such that it causes according to the existing state parameters of the road, such as the slope angle, the ride in shift line or the soil condition and the tensile force occurring a specific in their size associated control. With increasing traction and the Redeinstellwinkel 3 is thereby increased depending on the existing and assigned state parameters of the road. Connected to the steerable wheel is a feedback transmitter 20, which according to dom impact angle 3 signals to the control unit 14, which contribute to the adjustment of the steering until reaching the required angular size. From a predetermined Zugkraftgröße and according to the default, which is detected and processed analogously to the control for the steering, is carried out by the control unit 15 of the wheel drive whose connection by means of electromagnetic clutch 6. In the distribution and control gear 5 with the signal supplied by the control unit 15 is the Size of the required torque and the drive speed controlled so that the traction between tractor 1 and machine 2 remains in a predetermined range.

Ein Rückmelder 21, ausgebildet als Sensor, signalisiert zur Steuereinheit 15 den eingestellten Zustand. Mit der Handsteuerung 16 ist ohne den Belastungssensor 10, die separate Zuschaltung des Radantriebes möglich und bei Kurvenfahrt wie zum Beispiel am Vorgewende, auch die manuelle Steuerung der Lenkung.A feedback sensor 21, designed as a sensor, signals to the control unit 15 the set state. With the manual control 16 is possible without the load sensor 10, the separate connection of the wheel drive and when cornering such as at the headland, the manual control of the steering.

Claims

Control device for towing machines with steerable driven support wheels and asymmetric machine assignment to towing vehicle, characterized in that a steering and a wheel drive via control function exporting intermediate links are coupled together and a drive train of the wheel drive, consisting essentially of a distribution and control gear (5), a downstream Electromagnetic clutch (6), an overrunning clutch (7) and an intermediate gear (8) is connected to the Triebrädern or only with a most asymmetrical from the longitudinal axis of a towing vehicle (1) sideways removed drive wheel (9) of the towing machine (2), wherein the wheel drive and the steering common control elements are assigned, in particular from a load sensor (10) of the tensile force, a pre-program actuator (11) with downstream and one or more control units (14, 15) connected comparators (12,13) and one arranged parallel to it and control units (14, 15) connected to the control units (14, 15), and the control units (14, 15) having a control motor (17) and a steering feedback transmitter (20) and the electromagnetic clutch (6), the distributor and control gear (5) and a feedback (21) are in communication.

For this 1 page drawing