DE10007433A1

DE10007433A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Werkzeuges einer Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE10007433A1
Application number: DE10007433A
Authority: DE
Inventors: Thomas G Skinner; Hams P Dietz
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2000-09-21
Also published as: JP2000282513A; US6185493B1

Abstract

Eine Vorrichtung zur steuerbaren Bewegung eines Arbeitswerkzeuges einer Erdbewegungsmaschine wird offenbart. Das Arbeitswerkzeug weist einen Ausleger und eine Schaufel auf, die daran angebracht ist, wobei der Ausleger durch einen hydraulischen Hubzylinder betätigt wird, und wobei die Schaufel durch einen hydraulischen Kippzylinder betätigt wird. Ein vom Bediener gesteuerter Joystick bzw. Steuerhebel erzeugt ein Bedienerbefehlssignal zur Steuerung der Bewegung des Arbeitswerkzeuges. Werkzeugpositionssensoren fühlen die Hubposition des Auslegers und die Schwenkposition der Schaufel ab und erzeugen darauf ansprechend jeweilige Werkzeugpositionssignale. Eine Steuervorrichtung empfängt die Werkzeugpositions- und Bedienerbefehlssignale, bestimmt die augenblickliche Position des Arbeitswerkzeugs, verringert das Bedienerbefehlssignal, wenn der Ausleger angehoben wird und die Schaufel geschwenkt wird, und erzeugt ein elektrisches Ventilsignal, basierend auf dem reduzierten Bedienerbefehlssignal. Eine Ventilanordnung empfängt das elektrische Ventilsignal und liefert steuerbar Hydraulikströmungsmittelfluß zu den jeweiligen Hydraulikzylindern ansprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung eines Ar beitswerkzeuges einer Arbeitsmaschine und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren, welches die Bewe gung des Arbeitswerkzeuges basierend auf der Position des Arbeitswerkzeuges und des Bedienerbefehls steuert.

Technischer Hintergrund

Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Radlader, weisen Ar beitswerkzeuge auf, die während eines Arbeitszykluses durch eine Anzahl von Positionen bewegt werden können. Solche Werkzeuge weisen typischerweise Schaufeln, Gabeln und andere Materialhandhabungsvorrichtungen auf. Der ty pische Arbeitszyklus, der mit einer Schaufel assoziiert ist, weist die sequentielle Positionierung der Schaufel und des assoziierten Hubarms in einer Grabposition auf, um die Schaufel mit Material zu füllen, in einer Tragpo sition, in einer angehobenen Position und in einer Abla deposition zur Entfernung des Materials aus der Schaufel.

Steuerhebel werden an der Bedienerstation montiert und werden mit einer elektrohydraulischen Schaltung verbun den, um die Schaufel und/oder die Hubarme zu bewegen. Der Bediener muß manuell die Steuerhebel betätigen, um elek trohydraulische Ventile zu öffnen und zu schließen, die unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu Hydraulikzylin dern leiten, die wiederum bewirken, daß das Werkzeug sich bewegt. Wenn beispielsweise die Hubarme anzuheben sind, bewegt der Bediener den Steuerhebel, der mit der Hydrau likschaltung des Hubarms assoziiert ist, und zwar in eine Position, in der ein Hydraulikventil bewirkt, daß unter Druck gesetztes Strömungsmittel zum Kopfende eines Hubzy linders fließt, was somit bewirkt, daß die Hubarme an steigen. Wenn der Steuerhebel zu einer Neutralposition zurückkehrt, schließt das Hydraulikventil, und es fließt nicht länger unter Druck gesetztes Strömungsmittel zum Hubzylinder.

Im normalen Betrieb wird das Arbeitswerkzeug oft abrupt gestartet oder zu einem abrupten Stop gebracht, und zwar nach der Ausführung einer erwünschten Arbeitszyklusfunk tion, was schnelle Veränderungen der Geschwindigkeit und der Beschleunigung der Schaufel und/oder des Hubarms, der Maschine und des Bedieners zur Folge hat. Dies kann bei spielsweise während eines Abladevorgangs auftreten, wenn die Schaufel zum Ende ihres erwünschten Bewegungsberei ches in eine Abladeposition bewegt wird und der Ausleger schnell angehoben wird. Dies wird übermäßige Kräfte auf die physikalischen Abladeanschläge bzw. Stopvorrichtungen aufbringen, die am Ausleger gelegen sind. Diese Kräfte können den Ausleger schädigen, genauso wie sie die asso ziierte Hydraulikschaltung schädigen, die einen gewissen Teil des Stoßes absorbieren, der durch die Verbindungsan ordnung läuft. Dies wird genauso den Instandhaltungsauf wand steigern wie auch ein beschleunigtes Versagen der assoziierten Teile.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur steuerbaren Bewegung eines Arbeitswerk zeuges offenbart. Das Arbeitswerkzeug weist einen Ausle ger auf, und eine Schaufel, die daran angebracht ist, wo bei der Ausleger durch einen hydraulischen Hubzylinder betätigt wird, und wobei die Schaufel durch einen hydrau lischen Kippzylinder betätigt wird. Ein vom Bediener ge steuerter Joystick bzw. Steuerhebel erzeugt ein Bediener befehlssignal zur Steuerung der Bewegung des Arbeitswerk zeuges. Werkzeugpositionssensoren führen die Hubposition bzw. Höhenposition des Auslegers und die Schwenkposition der Schaufel ab, und sie erzeugen darauf ansprechend je weilige Werkzeugpositionssignale. Eine Steuervorrichtung empfängt die Werkzeugposition und die Bedienerbefehls signale, bestimmt die augenblickliche Position des Ar beitswerkzeuges, verringert das Bedienerbefehlssignal, wenn der Ausleger angehoben wird und die Schaufel ge schwenkt wird, und erzeugt ein elektrisches Ventilsignal basierend auf dem verringerten Bedienerbefehlssignal. Ei ne Ventilanordnung empfängt das elektrische Ventilsignal und liefert steuerbar einen Hydraulikströmungsmittelfluß zu den entsprechenden Hydraulikzylindern ansprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann erlangt werden, indem man Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nimmt, in denen die Figuren folgendes dar stellen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorwärtsposition einer Ladermaschine oder eines Radladers während ei nes Abladevorgangs;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines elektrohydraulischen Steuersystems der Ladermaschine;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines elektronischen Steuer systems der Ladermaschine;

Fig. 4 eine Kurvendarstellung, die ein Bedienerbe fehlssignal und ein elektrisches Ventilsignal über die Zeit zeigt.

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Software- bzw. Programm-Nachschau-Tabelle, die mit einer Hub funktion assoziiert ist; und

Fig. 6 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Programm-Nachschau-Tabelle dar, die mit einer Hubfunktion assoziiert ist; und

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Vorderteils einer La dermaschine oder eines Radladers während eines Absenkungsvorgangs.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Vorwärtsposition 100 einer Radladerma schine 104 mit einem Nutzlastträger in Form einer Schau fel 108. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine Radladermaschine beschrieben wird, ist die vorlie gende Erfindung gleichfalls auf viele Erdbewegungsmaschi nen anwendbar, wie beispielsweise Raupenlader, Hydraulik grabvorrichtungen und andere Maschinen mit ähnlichen La dewerkzeugen. Die Schaufel 108 ist mit einer Hubarmanord nung oder einem Ausleger 110 verbunden, der schwenkbar an zwei hydraulischen Hubbetätigungsvorrichtungen oder Zy lindern 106 betätigt wird (von denen nur einer gezeigt ist) und zwar um einen Auslegerschwenkstift 112, der am Maschinenrahmen angebracht ist. Ein Auslegerlasttrag schwenkstift 118 ist an dem Ausleger 110 und den Hubzy lindern 106 angebracht. Die Schaufel 108 wird durch eine Schaufelkippbetätigungsvorrichtung oder einen -zylinder 114 um einen Kippschwenkstift 116 verkippt.

Mit Bezug auf Fig. 2 wird das Werkzeugsteuersystem 100 diagrammartig veranschaulicht, wie es auf einem Radlader angewandt wird. Das Werkzeugsteuersystem ist geeignet, um eine Vielzahl von Eingangsgrößen abzufühlen, und um ent sprechend Ausgangssignale zu erzeugen, die zu verschiede nen Betätigungsvorrichtungen in den Steuersystemen gelie fert werden. Vorzugsweise weist das Werkzeugsteuersystem eine mikroprozessorbasierte Steuervorrichtung 208 auf. Erste, zweite und dritte Joysticks bzw. Steuerhebel 206A, 206B, 206C bieten dem Bediener eine Steuerung über das Arbeitswerkzeug 102. Die Steuerhebel weisen einen Steuer hebel 219 auf, der eine Bewegung entlang einer einzigen Achse aufweist. Jedoch kann zusätzlich zur Bewegung ent lang einer ersten Achse (horizontal) der Steuerhebel 219 sich auch entlang einer zweiten Achse bewegen, die senk recht zur horizontalen Achse ist. Der erste Steuerhebel 206A steuert den Hubbetrieb des Auslegers 110. Der zweite Steuerhebel 206B steuert den Kippbetrieb der Schaufel 108. Der dritte Steuerhebel 206C steuert eine Hilfsfunk tion, wie beispielsweise den Betrieb eines Spezialwerk zeuges.

Ein Steuerhebelpositionssensor 220 fühlt die Position des Joystick-Steuerhebels 219 ab und erzeugt darauf anspre chend ein elektrisches Bedienerbefehlssignal. Das elek trische Signal wird an einen Eingang der Steuervorrich tung 208 geliefert. Der Steuerhebelpositionssensor 220 weist vorzugsweise ein Drehpotentiometer auf, welches ein pulsbreitenmoduliertes Signal ansprechend auf die Schwenkposition des Steuerhebels erzeugt; jedoch ist ir gendein Sensor, der ein elektrisches Signal ansprechend auf die Schwenkposition des Steuerhebels erzeugen kann, bei der vorliegenden Erfindung anwendbar.

Ein Werkzeugpositionssensor 216, 218 fühlt die Position des Arbeitswerkzeuges 102 mit Bezug auf die Arbeitsma schine 104 ab und erzeugt darauf ansprechend eine Viel zahl von Werkzeugpositionssignalen. Die Werkzeugpositi onssignale sind eine Funktion der Position der jeweiligen Hydraulikzylinder 106, 114 und zeigen das Ausmaß der Aus fahrbewegung des jeweiligen Hydraulikzylinders an. In ei nem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Positions sensor 216, 218 einen Hubpositionssensor 216 auf, um die Hub- bzw. Höhenposition des Auslegers 110 abzufühlen, und einen Kippositionssensor 218, um die Kipp- bzw. Schwenk position der Schaufel 108 abzufühlen.

In einem Ausführungsbeispiel weisen die Hub- und Kipposi tionssensoren 216, 218 Drehpotentiometer auf. Die Drehpo tentiometer erzeugen pulsbreitenmodulierte Signale an sprechend auf die Winkelposition des Auslegers 110 mit Bezug auf das Fahrzeug und der Schaufel 108 mit Bezug auf den Ausleger 110. Die Winkelposition des Auslegers ist eine Funktion der Hubzylinderausfahrposition 106A, B, während die Winkelposition der Schaufel 108 eine Funktion von sowohl den Ausfahrpositionen 114, 106A, B des Kipp- und des Hubzylinders ist. Die Funktion der Abfühlmittel 216, 218 kann leicht ein anderer Sensor sein, der entwe der direkt oder indirekt die relative Ausfahrposition ei nes Hydraulikzylinders messen kann. Beispielsweise könn ten die Drehpotentiometer durch magnetoresistive Sensoren oder Linearpositionspotentiometer ersetzt werden, um die Ausfahrbewegung der Hydraulikzylinder zu messen.

Eine Ventilanordnung 202 spricht auf elektrische Signale an, die von der Steuervorrichtung erzeugt werden, und liefert einen hydraulischen Strömungsmittelfluß an die Hydraulikzylinder 106A, B, 114.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Ventilanord nung 202 zwei Hauptventile auf (ein Hauptventil für den Hubzylinder und ein Hauptventil für den Kippzylinder) und vier hydraulische Betätigungsventile (zwei für jedes Hauptventil). Die Hauptventile leiten unter Druck gesetz tes Strömungsmittel zu den Zylindern 106A, B, 114, und die hydraulischen Betätigungsventile leiten Pilot- bzw. Vorsteuerströmungsmittelfluß zu den Hauptventilen. Jedes hydraulische Betätigungsventil wird elektrisch mit der Steuervorrichtung 208 verbunden. Ein beispielhaftes hy draulisches Betätigungsventil wird im US-Patent 5366202 offenbart, welches am 22. November 1994 an Steven V. Lunzman ausgegeben wurde, welches hier durch Bezugnahme aufgenommen sei. Zwei Hauptpumpen 212, 214 werden verwen det, um Hydraulikströmungsmittel zu den Hauptkolben zu liefern, während eine Pilot- bzw. Vorsteuerpumpe 222 ver wendet wird, um Hydraulikströmungsmittel zu den hydrauli schen Betätigungsventilen zu liefern. Ein An/Aus-Elektro magnetventil und ein Druckentlastungsventil 224 werden vorgesehen, um den Pilot- bzw. Vorsteuerströmungsmittel fluß zu den hydraulischen Betätigungsventilen zu steuern.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Grö ße des elektrischen Ventilsignals zu bestimmen, um genau die Arbeitswerkzeugbewegung zu steuern. Die Steuervor richtung 208 weist vorzugsweise RAM- und ROM-Module auf (Arbeits- und Lesespeichermodule) die Softwareprogramme speichern, um gewisse Merkmale der vorliegenden Erfindung auszuführen. Weiterhin speichern die RAM- und ROM-Module Software bzw. Programme mit einer Vielzahl von Nach schautabellen, die verwendet werden, um die Größe des elektrischen Ventilsignals zu bestimmen. Die Steuervor richtung 208 empfängt die Werkzeugpositions- und Bedie nerbefehlssignale, modifiziert das Bedienerbefehlssignal und erzeugt ein elektrisches Ventilsignal mit einer Grö ße, die auf das modifizierte Bedienerbefehlssignal an spricht. Die Ventilanordnung 202 empfängt das elektrische Ventilsignal und liefert steuerbar einen Hydraulikströ mungsmittelfluß an den jeweiligen Hydraulikzylinder an sprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals. Die Größe des elektrischen Ventilsignals wird bestimmt durch Multiplizieren eines Skalierungsfaktors mit der Größe des Bedienerbefehlssignals. Beispielsweise kann der Skalierungsfaktor einen Wert haben, der von 0 bis 100 Prozent reicht. Dieser Aspekt der Skalierung hat eine Verringerung der maximalen Rate (der Arbeitswerkzeugbewe gung) zur Folge, die der Bediener anweisen kann, und eine Verringerung der maximalen Gesamtgeschwindigkeit (der Ar beitswerkzeugbewegung), die der Bediener anweisen kann. Dies wird durch die in Fig. 3 veranschaulichte Kurven darstellung gezeigt. Das Bedienerbefehlssignal ist in der gestrichelten Linie gezeigt, und das elektrische Ventil signal ist in der durchgezogenen Linie gezeigt.

Die Funktionalität der Steuervorrichtung 208 ist im Blockdiagramm der Fig. 4 gezeigt. Die Position der Hub zylinder 106, 108 wird bestimmt durch Konvertierung der Winkelinformation in lineare Positionsinformationen über Hub- und Kippkinematiktabellen 405, 410. Beispielsweise stellen die Kinematiktabellen 405, 410 zweidimensionale Nachschautabellen dar, die eine Vielzahl von Winkelwerten speichern, die einer Vielzahl von Zylinderpositionen ent sprechen. Eine Hubsteuertabelle 415 empfängt Hub- und Kippzylinderpositionsinformationen und erzeugt einen Ska lierungswert. Der Skalierungswert wird mit dem Bediener hubbefehl multipliziert, um ein elektrisches Ventilsignal zu erzeugen, welches die Geschwindigkeit des Auslegers 110 entweder während Hub- oder während Absenkvorgängen verringert.

Mit Bezug auf Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Hubsteuertabelle 500 gezeigt. Die Hubsteuertabelle 500 stellt eine dreidimensionale Nachschautabelle dar, die eine Vielzahl von Skalierungswerten speichert, die der Position der Hub- und der Kippzylinder 106, 114 ent spricht. Die Skalierungswerte werden ausgewählt, um die Geschwindigkeit des Auslegers 110 zu begrenzen, wenn so wohl die Hub- als auch die Kippzylinder 106, 114 vorbe stimmte Längen erreichen. Obwohl ein Skalierungswert be schrieben wird, kann ein Begrenzungswert gleichfalls ver wendet werden, wie es dem Fachmann offensichtlich sein würde.

Die Skalierungswerte werden ausgewählt, um einen automa tischen Geschwindigkeitsbegrenzungseffekt vorzusehen, wenn die Schaufel 108 in einer Abladeposition ist, und der Ausleger 110 angehoben wird, um zu verhindern, daß die Schaufel 108 in den Ausleger 110 mit großer Kraft schwenkt. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann dies auftreten, wenn die Schaufel 108 sich nach unten verkippt oder schwenkt, was bewirkt, daß die (nicht gezeigten) Schau felabladeanschläge, die am unteren hinteren Teil der Schaufel 108 gelegen sind, auf die (nicht gezeigten) Aus legerabladeanschläge treffen, die am Ausleger 110 gelegen sind. Vorteilhafterweise reduziert der Geschwindigkeits begrenzungseffekt der vorliegenden Erfindung die struktu relle Belastung auf den Ausleger, die auf die Zylinder aufgebrachten Kräfte und somit den harten "Stoß" den der Bediener fühlt.

Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbei spiel der Hubsteuertafel 500 gezeigt. Das in Fig. 5 ge zeigte Ausführungsbeispiel stellt eine schnell anspre chende Steuerung dar, obwohl die Bewegung des Auslegers 110 schnell gestoppt wird, wenn die Schaufel innerhalb einer vorbestimmten Distanz des Auslegers schwenkt. Es sei das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel mit dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel in Kontrast ge setzt, wobei die Bewegung der Schaufel 110 allmählich verlangsamt wird, wenn die Schaufel innerhalb einer vor bestimmten Distanz des Auslegers schwenkt. Das Ausfüh rungsbeispiel in Fig. 6 kann verwendet werden, um zu verhindern, daß die Schaufel auf den Ausleger trifft, oder um einen sanften Abdämpfungseffekt vorzusehen, wenn die Schaufel auf den Ausleger trifft. Es sei bemerkt, daß jedes der gezeigten Ausführungsbeispiele verwendet werden kann, um (1) zu verhindern, daß die Schaufel den Ausleger trifft, (2) um die Geschwindigkeit des Auslegers zu be grenzen, bevor die Schaufel auf den Ausleger trifft (um zu gestatten, daß ein gewisses Ausmaß an Auftreffkraft das Material aus der Schaufel herausstößt) oder (3) um die Bewegung des Auslegers zu begrenzen, sobald die Schaufel in Schwenkkontakt mit dem Ausleger ist.

Es sei nun Bezug genommen auf Fig. 7, die einen Absen kungsvorgang veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung kann auch verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Auslegers 110 zu verlangsamen, wenn der Ausleger 110 ab gesenkt wird, und zwar ansprechend darauf, daß die Schau fel 108 zu einer zurückgeschwenkten Position geschwenkt wird. Die Steuervorrichtung 208 erzeugt über die Hubsteu ertabelle 415 einen Skalierungswert, der mit dem Be dienerhubbefehl multipliziert wird, um ein elektrisches Ventilsignal zu erzeugen, welches die Geschwindigkeit des Auslegers 110 während des Absenkungsvorgangs verringert. In diesem Ausführungsbeispiel stellt die Hubsteuertabelle 415 eine dreidimensionale Nachschautabelle dar, die eine Vielzahl von Skalierungswerten speichert, die der Positi on der Hub- und Kippzylinder 106, 114 entspricht. Die Skalierungswerte werden ausgewählt, um die Geschwindig keit des Auslegers 110 zu begrenzen, wenn die Hub- und Kippzylinder vorbestimmte zurückgezogene Positionen er reichen, um zu verhindern, daß die Ausleger- und Schau felverbindungen auf den Ausleger 110 mit großem Kraftaus maß treffen. Obwohl keine grafische Darstellung der Hub steuertabelle gezeigt ist, wird es dem Fachmann offen sichtlich sein, wie eine solche Nachschautabelle zu fül len ist, um die erwünschten Ergebnisse zu erreichen.

Während somit die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel oben gezeigt und beschrieben wurde, wird es dem Fachmann of fensichtlich sein, daß verschiedene zusätzliche Ausfüh rungsbeispiele in Betracht gezogen werden können, ohne vom Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuwei chen.

Industrielle Anwendbarkeit

Erdbewegungsmaschinen, wie beispielsweise Radlader und Grabvorrichtungen bzw. Bagger, weisen Arbeitswerkzeuge auf, die durch eine Anzahl von Positionen während eines Arbeitszykluses bewegt werden können. Der typische Ar beitszyklus weist die Positionierung des Auslegers und der Schaufel in einer Grabposition auf, um die Schaufel mit Material zu füllen, weiter eine Abladeposition, wo der Ausleger angehoben wird und die Schaufel nach vorne gekippt wird, um Material aus der Schaufel zu entfernen, und eine Tragposition, wobei der Ausleger abgesenkt wird und die Schaufel nach hinten in eine zurückgekippte Posi tion gekippt wird.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, um automatisch die Geschwindigkeit des Auslegers während eines Ablade- und Absenkungsvorgangs zu begrenzen, um die übermäßigen Kräfte zu verringern, die vorkommen, wenn die Schaufel 108 in den Ausleger 110 "rammt"; wodurch ein Schaden am Arbeitswerkzeug und der übermäßige "Stoß" verhindert wird, den der Bediener fühlt.

Es sei bemerkt, daß während die Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit dem Ausleger und den assoziierten Hydraulikschaltungen beschrieben wird, die vorliegende Erfindung leicht auf die Steuerung der Position der Werkzeuge von anderen Bauarten von Erdbewe gungsmaschinen anwendbar ist. Beispielsweise könnte die vorliegende Erfindung eingesetzt werden, um Werkzeuge bei hydraulischen Grabvorrichtungen, Baggerladern und ähnli chen Maschinen zu steuern, die hydraulisch betätigte Werkzeuge haben.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Er findung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Of fenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims

1. Vorrichtung zur steuerbaren Bewegung eines Arbeits werkzeuges von einer Erdbewegungsmaschine, wobei das Arbeitswerkzeug einen Ausleger und eine Schaufel aufweist, die daran angebracht sind, wobei der Aus leger durch einen hydraulischen Hubzylinder betätigt wird, und wobei die Schaufel durch einen hydrauli schen Kippzylinder betätigt wird, wobei die Vorrich tung folgendes aufweist:
einen vom Bediener gesteuerten Joystick bzw. Steuer hebel, der ein Bedienerbefehlssignal erzeugt, um die Bewegung des Arbeitswerkzeuges zu steuern;
Werkzeugpositionssensoren, die die Hub- bzw. Höhen position des Auslegers und die Schwenkposition der Schaufel abfühlen und darauf ansprechend jeweilige Werkzeugpositionssignale erzeugen;
eine Steuervorrichtung, die die Werkzeugposition und die Bedienerbefehlssignale empfängt, die die augen blickliche Position des Arbeitswerkzeuges bestimmt, die das Bedienerbefehlssignal verringert, wenn der Ausleger bewegt wird und die Schaufel geschwenkt wird, und die ein elektrisches Ventilsignal basie rend auf dem verringerten Bedienerbefehlssignal er zeugt; und
eine Ventilanordnung, die das elektrische Ventilsi gnal empfängt und steuerbaren Hydraulikströmungsmit telfluß zu den jeweiligen Hydraulikzylindern lie fert, und zwar ansprechend auf eine Größe des elek trischen Ventilsignals.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Hubsteuerta belle aufweist, die eine Nachschautabelle speichert, die eine Vielzahl von Werkzeugpositionswerten auf weist, die einer Vielzahl von Skalierungswerten ent sprechen, und wobei die Steuervorrichtung einen Wert aus der jeweiligen Nachschautabelle ansprechend auf die jeweilige Arbeitswerkzeugposition auswählt, wo bei er den Wert mit der Größe des Bedienerbefehls signals multipliziert, und wobei er darauf anspre chend das elektrische Ventilsignal mit einer Größe gleich dem Produkt erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Werkzeugposi tionssignal, welches der Hub- bzw. Höhenposition des Auslegers entspricht, die Hubzylinderausfahrposition anzeigt, und wobei das Werkzeugpositionssignal, wel ches der Schwenkposition der Schaufel entspricht, die Kippzylinderausfahrposition anzeigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Hubsteuerta belle eine dreidimensionale Nachschautabelle dar stellt, die eine Vielzahl von Skalierungswerten speichert, die den Ausfahrpositionen der Hub- und Kippzylindern entsprechen, wobei die Steuervorrich tung Kinematiktabellen aufweist, die zweidimensiona le Nachschautabellen darstellen, die eine Vielzahl von Winkelwerten speichern, die einer Vielzahl von Zylinderausfahrpositionen entsprechen, wobei die Ki nematiktabellen Winkelinformationen der Werkzeugpo sitionssignale in lineare Positionsinformationen um wandeln, die die Ausfahrposition der Hub- und Kipp zylinder darstellen, und wobei die Hubsteuertabelle die umgewandelten Werkzeugpositionssignale empfängt und einen Skalierungswert ansprechend auf die Aus fahrposition der Hub- und Kippzylinder erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuervor richtung den Skalierungswert mit dem Bedienerhubbe fehl multipliziert, um das elektrische Ventilsignal zu erzeugen, um die Hubgeschwindigkeit des Auslegers während eines Betriebes zu verringern, wenn die Schaufel ein oder mehrmals vorwärts und rückwärts geschwenkt wird.

6. Verfahren zur steuerbaren Bewegung eines Arbeits werkzeuges einer Erdbewegungsmaschine ansprechend auf die Position eines bedienergesteuerten Joysticks bzw. Steuerhebels, wobei das Arbeitswerkzeug einen Ausleger und eine Schaufel aufweist, die daran ange bracht ist, wobei das Arbeitswerkzeug einen hydrau lischen Hubzylinder aufweist, um den Ausleger anzu heben und abzusenken, und einen hydraulischen Kipp zylinder, um die Schaufel abzulassen und nach hinten zu kippen, weil das Verfahren folgende Schritte auf weist:
Abfühlen der Positionen der Hub- und Kippzylinder und Erzeugung von jeweiligen Werkzeugpositionssigna len;
Empfang der Werkzeugpositionssignale und des Bedie nerbefehlssignals, Reduzierung des Bedienerbefehls signals ansprechend auf eine vorbestimmte Position des Hub- und Kippzylinders und Erzeugung eines elek trischen Ventilsignals basierend auf dem reduzierten Bedienerbefehlssignal, um die Hubgeschwindigkeit des Auslegers zu verringern, wenn die Schaufel zu einer vorbestimmten Winkelposition schwenkt; und
Empfang des elektrischen Ventilsignals und steuerba res Liefern von Hydraulikströmungsmittelfluß zu den jeweiligen Hydraulikzylindern ansprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals.

7. Verfahren nach Anspruch 6, welches die Schritte auf weist, eine Hubsteuertabelle zu speichern, die eine Vielzahl von Skalierungswerten speichert, die der Position der Hub- und der Kippzylinder entspricht, einen Skalierungswert auszuwählen, wobei der Skalie rungswert gleich oder geringer als 1,0 ist, und zwar aus der Hubsteuertabelle ansprechend auf die jewei ligen Hub- und Kippzylinderpositionen, den Skalie rungswert zu multiplizieren, wobei der Skalierungs wert gleich oder kleiner als 1,0 ist, und zwar mit der Größe des Bedienerbefehlssignals, und darauf an sprechend das elektrische Ventilsignal mit einer Größe gleich dem Produkt der Multiplikation zu er zeugen.

8. Verfahren zur steuerbaren Bewegung eines Arbeits werkzeuges einer Erdbewegungsmaschine ansprechend auf die Position eines vom Bediener gesteuerten Joy sticks bzw. Steuerhebels, wobei das Arbeitswerkzeug einen Ausleger aufweist und eine Schaufel, die daran angebracht ist, wobei das Arbeitswerkzeug einen hy draulischen Hubzylinder aufweist, um den Ausleger anzuheben und abzusenken, und einen hydraulischen Kippzylinder, um die Schaufel zu schwenken, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abfühlen der Position der Hub- und Kippzylinder und Erzeugung von jeweiligen Werkzeugpositionssignalen;
Empfang der Werkzeugpositionssignale und des Bedie nerbefehlssignals, Reduzierung des Bedienerbefehls signals ansprechend auf eine vorbestimmte Position des Hub- und Kippzylinders und Erzeugung eines elek trischen Ventilsignals basierend auf dem reduzierten Bedienerbefehlssignal, um zu verhindern, daß die Schaufel in den Ausleger schwenkt; und
Empfang des elektrischen Ventilsignals und steuerba res Liefern von Hydraulikströmungsmittelfluß zu den jeweiligen Hydraulikzylindern ansprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals.

9. Verfahren nach Anspruch 8, welches den Schritt auf weist, das Bedienerbefehlssignal zu reduzieren, um die Geschwindigkeit des Auslegers zu begrenzen, und zwar ansprechend darauf, daß der Ausleger angehoben wird und die Schaufel in eine Abladeposition ge schwenkt wird und/oder der Ausleger abgesenkt wird und die Schaufel in eine nach hinten gekippte Posi tion geschwenkt wird.

10. Verfahren zur steuerbaren Bewegung eines Arbeits werkzeuges einer Erdbewegungsmaschine ansprechend auf die Position eines vom Bediener gesteuerten Joy sticks bzw. Steuerhebels, wobei das Arbeitswerkzeug einen Ausleger und eine Schaufel aufweist, die daran angebracht ist, wobei das Arbeitswerkzeug einen hy draulischen Hubzylinder aufweist, um den Ausleger anzuheben und abzusenken, und einen hydraulischen Kippzylinder, um in die Schaufel zu schwenken, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abfühlen der Positionen der Hub- und Kippzylinder und Erzeugung von jeweiligen Werkzeugpositionssigna len;
Empfang der Werkzeugpositionssignale und des Bedie nerbefehlssignals, Reduzierung des Bedienerbefehls signals, wenn der Ausleger bewegt wird und die Schaufel geschwenkt wird, und Erzeugung eines elek trischen Ventilsignals basierend auf dem reduzierten Bedienerbefehlssignal; und
Empfang des elektrischen Ventilsignals und steuerba res Liefern von Hydraulikströmungsmittelfluß zu den jeweiligen Hydraulikzylindern ansprechend auf eine Größe des elektrischen Ventilsignals.

11. Verfahren nach Anspruch 10, welches den Schritt auf weist, das Bedienerbefehlssignal zu reduzieren, um die Geschwindigkeit des Auslegers zu begrenzen, und zwar ansprechend darauf, das aufgetreten ist, daß der Ausleger angehoben wird und die Schaufel in eine Abladeposition geschwenkt worden ist, und/oder daß der Ausleger abgesenkt worden ist und die Schaufel in eine zurückgekippte Position geschwenkt worden ist.