DE10197080T5

DE10197080T5 - Baumaschine mit Traktionssteuerung

Info

Publication number: DE10197080T5
Application number: DE10197080T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey E. Norwood Park Township Jensen
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2007-05-24
Also published as: JP2004525017A; WO2002049896A1

Abstract

Traktionssteuerung für eine Baumaschine (11) mit einem Fahrgestell (12) mit vorderen und hinteren Fahrgestellsegmenten (13, 14) die schwenkbar an einer zentralen vertikalen Gelenkachse (16) durch einen Gelenkscharnier (15) verbunden sind, und von jeweiligen vorderen und hinteren Achsen (17, 21) getragen werden, wobei jede davon Differenziale (33, 34) besitzt, die treibend mit einem Paar von seitlich beanstandeten Rädern (18, 19, 22, 23) verbunden sind, weiter mit einer Kabine (27), die auf dem Fahrgestell (12) getragen wird, und mit einer Leistungseinheit (28), die in treibender Beziehung mit den Differenzialen (33, 34) verbunden ist, wobei die Traktionssteuerung folgendes aufweist:
eine durch Strömungsmitteldruck gesteuerte Betriebsbremse (36, 37, 38, 39), die betriebsmässig mit jedem der Räder (18, 19, 22, 23) assoziiert ist;
ein elektrisch gesteuertes proportionales Betriebsventil (41, 42, 46, 47), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu jeder der Betriebsbremsen (36, 37, 38, 39) angeschlossen ist, wobei das Betriebsventil (41, 42, 46,...

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Baumaschine, wobei die Traktion der Räder durch eine Radschlupfsteuerung und Differenzialverriegelungsmechanismen geregelt wird.
Technischer Hintergrund
Eine Traktionssteuerung bei Baumaschinen verbessert ihre Produktivität. Obwohl es schon vorgeschlagen wurde, dass die Radtraktion eines Fahrzeugs durch das Bremsen von Antriebsrädern gesteuert werden kann, die eine Überdrehzahl zeigen, oder durch Verriegelung oder Steuerung des Schlupfes von Verriegelungsdifferenzialen, gibt es eine Notwendigkeit für eine Steuerung von den Betriebsbremsen, der Traktionssteuerung und der Differenzialverriegelung für Baumaschinen, die in automatischer Weise mit Sicherheitseinrichtungen gegen ein Versagen der Bremse arbeiten. Die integrierte Traktionssteuerung, Bremsensteuerung und Differenzialverriegelung muss zur Anwendung bei Fernsteuervorgängen und bei Betriebsvorgängen einer autonomen Maschine geeignet sein.
Das US-Patent Nr. Re. 36, 152, welches am 16. März 1999 an J. Hosseini u. a. ausgegeben wurde für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Schlupfes von differenziell angetriebenen Rädern für eine Gelenkmaschine (Method and Apparatus for Controlling Differentially Driven Wheel-Slip for an articulated Machine), offenbart die Anwendung einer Steuervorrichtung, die Raddrehzahlsignale und ein Kippwinkelsignal aufnimmt, und die automatisch ein Bremssteuersignal ansprechend auf die empfangenen Signale erzeugt, und ein elektrohydraulisches Bremsventil erregt, um eine Bremskraft an ein durchrutschendes Rad einer Achse anzulegen. Bei manchen Betriebszuständen wird es bevorzugt, die Traktion durch Verriegelung des Differenzials von jeder Antriebsachse zu steuern, anstatt die Bremsen der Räder zu verwenden, um eine übermäßige Drehzahl eines Rades zu steuern. Das US-Patent Nr. 5301769, ausgegeben am 12. April 1994 an H. Weiss für ein Fahrzeugleistungsverteilungs- und -steuersystem (Vehicle Power Distribution and Control System) offenbart ein Fahrzeug mit zwei Antriebsachsen, wobei jede eine durch Strömungsmitteldruck betriebene Differenzialverriegelungsbauart der Kupplung besitzt. Einzelne Raddrehzahlsensoren und ein Lenkwinkelsensor liefern Signale zu einer Steuervorrichtung, die wiederum den Grad der Verriegelung der Differenziale ansprechend auf die empfangenen Signale steuert.
Das US-Patent 4570509, das am 18. Februar 1986 an L. L. Nighswonger für ein Differenzialverriegelungssteuersystem ansprechend auf die Lenkungs- und/oder Bremswirkung zur Entriegelung eines Differenzials (Differential Lock Control System Responsive to Steering and/or Braking Action to unlock Differentila) ausgegeben wurde, offenbart ein Steuersystem für eine Differenzialverriegelung, die das Differenzial eines Gelenkfahrzeugs dann entriegelt, wenn der Gelenkwinkel 10° erreicht. Obwohl die zuvor besprochenen Patente verschiedene Traktionssteuervorrichtungen zeigen, bleibt eine Notwendigkeit, eine vollständig integrierte Brems- und Traktionssteuerung mit automatischem Betrieb ansprechend auf abgefühlte Zustände mit Sicherheitseinrichtungen gegen ein Versagen der Bremsen und mit einer Redundanz oder Reserve vorzusehen, um einen fortgesetzten sicheren Betrieb im Falle des Versagens oder der Fehlfunktion von Komponenten sicherzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
Offenbarung der Erfindung
Jedes Rad einer Baumaschine ist mit einer strömungsmitteldruckbetriebenen Betriebsbremse versehen, die durch Druckströmungsmittel betätigt wird, welches durch ein elektrisch gesteuertes proportionales Betriebsventil gelie fert wird. Strömungsmitteldruck wird vorzugsweise zu den Betriebsventilen für die Betriebsbremsen der zwei Räder auf jeder Differentialantriebsachse durch ein elektrisch gesteuertes proportionales Sicherheitsventil geliefert, welches in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu einer Quelle des Druckströmungsmittels angeschlossen ist. Die Betriebs- und Sicherheitsventile werden durch ein elektronisches Steuermodul gesteuert, welches Signalleitungen aufweist, die sich zu einer manuell betätigten Signale erzeugenden Steuerung in einer Bedienerkabine erstrecken. Die Betriebsventile und das Sicherheitsventil für jede Achse müssen alle aus ihren normalerweise geschlossenen Positionen in offenen Positionen verschoben werden, um die Betriebsbremsen zu betätigen. Diese Ventilanordnung vermeidet eine unbeabsichtigte Anwendung der Betriebsbremsen bei gewissen Fehlfunktionen oder Versagensfällen von Komponenten des Bremssystems.
Raddrehzahlsensoren und ein Lenkwinkelsensor sind in Signale liefernder Beziehung mit dem elektronischen Steuermodul verbunden, und die Traktion wird automatisch durch das elektronische Steuermodul durch die Lieferung von Elektrizität an das geeignete Sicherheitsventil gesteuert, um dieses zu öffnen, und durch Lieferung einer geeigneten Menge an elektrischem Strom an das Betriebsventil für die Bremse des durchdrehenden Rades, um es auf eine Geschwindigkeit ohne Schlupf zu bringen. Die Differenziale werden jeweils mit einem Strömungsmitteldruck gesteuerten Verriegelungsmechanismus versehen, der ein Mechanismus der positiv verriegelnden Bauart sein kann, oder der eine Differenzialverriegelung der Durchrutschbauart sein kann. Ein elektrisch gesteuertes proportionales Verriegelungsventil, welches durch das elektronische Steuermodul gesteuert wird, wird verwendet, um die Lieferung von den Druckströmungsmittel zu den Verriegelungsmechanismen zu steuern. Ein Traktionssteuerungsschalter und ein Differenzialverriegelungsschalter sind in der Bedienerkabine vorgesehen, und diese Schalter sind mit dem elektronischen Steuermodul durch Signalleitungen verbunden. Wenn sowohl der Traktionssteuerungsschalter als auch der Differenzialverriegelungschalter aktiviert sind, sind die Differenziale verriegelt, wenn der Gelenkwinkel geringer als eine vorbestimmte Größe ist, wie beispielsweise zwischen 10 und 15°, wobei in diesem Fall die Traktionssteuerung durch die Bremse des Rades nicht in Betrieb ist. Wenn die Maschine um mehr als die vorbestimmten Grade zu irgendeiner Seite der Position nach geradeaus in Gelenk verbogen ist, werden die Differenzialverriegelungsmechanismen automatisch durch das elektronische Steuermodul deaktiviert, und das elektronische Steuermodul wird automatisch irgend ein durchrutschendes Rad bzw. ein Rad mit zu großer Drehzahl steuern, indem es abgebremst wird. Wenn die Verriegelungsdifferenziale von der positiv verriegelnden Bauart sind, kann das elektronische Steuermodul programmiert werden, um eine modulierte Verriegelungskraft in Übereinstimmung mit der abgefühlten Fahrgeschwindigkeit der Maschine aufzubringen; wobei somit unnötigerweise große Kraftaufwendungen für die Verriegelungsmechanismen vermieden werden, wenn die Maschine mit geringen Geschwindigkeiten fährt.
Das elektronische Steuersystem für die Traktionssteuerung, denen Differenzialverriegelungsmechanismus und das Bremsensystem weisen das primäre elektronische Steuermodul auf, und vorzugsweise zu Sicherheitszwecken ein elektronisches Reserve- bzw. Backup-Steuermodul, wobei beide vorzugsweise an der Maschine außerhalb der Kabine gelegen sind. Zwei elektrische Leistungsquellen und zwei Strömungsmittelquellen können vorgesehen werden, um einen sicheren Betrieb der Maschine sicherzustellen. Durch Verwendung dieser Erfindung wird ein drahtgesteuerter Betrieb der Baumaschine von der Kabine aus möglich gemacht. Dieser Erfindung ist ein Brake-by-Wire-Systemen mit einer Bremsenbetriebsvorrichtung, die aus der Kabine und auf das Fahrgestell der Baumaschine bewegt wird. Zusätzlich dazu, dass ein ferngesteuerter und/oder autonome Betrieb der Baumaschine erleichtert wird, wird der Geräuschpegel in der Kabine verringert, und die Installation der Kabine während der Herstellung der Maschine wird stark vereinfacht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen die Figuren folgendes darstellen:
1 eine Seitenansicht eines Radladers, bei dem die vorliegende Erfindung in vorteilhafterweise verwendet wird; und
2 eine schematische Darstellung von Traktionssteuerungs- und Bremsensystemen des bevorzugten Ausführungsbeispiels, die in dem in 1 gezeigten Radlader verwendet werden.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
1 veranschaulicht einem Radlader 11 mit einem Fahrgestell 12, welches aus einem vorderen Segment 13 und einen hinteren Segment 14 aufgebaut ist, die durch einen zentralen Gelenksscharnier 15 mit einer vertikalen Achse 16 verbunden sind, um welchen der Radlader 11 durch eine nicht gezeigte Servo-Lenkanordnung gelenkt wird. Das vordere Segment 13 wird durch eine Antriebsachse 17 mit einem Paar von seitlich beabstandeten Rädern 18, 19 getragen, und das hintere Segment wird durch eine Antriebsachse 21 mit einem Paar von seitlich beabstandeten Rädern 22, 23 getragen. Das vordere Segment 13 trägt einen Ausleger mit einer Schaufel 26 an seinem vorderen Ende, und das hintere Segment 14 trägt eine Bedienerkabine 27. Das hintere Segment 14 trägt auch einen Verbrennungsmotor oder eine Leistungseinheit 28, die ein Getriebe 29 antreibt, welches eine Ausgangswelle 31 besitzt, die in treibender Beziehung zu den Rädern 18, 19, 22, 23 durch Differenziale 33, 34 der Achsen 17, 21 angeschlossen sind. Eine Parkbremse, die durch Federn aufgebracht wird und durch Strömungsmitteldruck gelöst wird, ist betriebsmässig mit der Ausgangswelle 31 assoziiert.
Mit Bezug auf 2 werden die Räder 18, 19, 22, 23 durch Differenziale 33, 34 der Antriebsachsen 17, 21 angetrieben und hydraulische betätigte und durch Federn gelöste Betriebsbremsen 36, 37, 38, 39 sind betriebsmässig mit den jeweiligen Rädern 18, 19, 22, 23 assoziiert, um ihre Drehung zu steuern. Ein Paar von elektrisch gesteuerten proportionalen Betriebsventilen 41, 42 sind in Strömungsmittel liefernder Beziehung zu den Betriebsbremsen 36 bzw. 37 durch Strömungsmittelleitungen 43, 44 angeschlossen, und ein Paar von elektrisch gesteuerten proportionalen Betriebsventilen 46, 47 ist in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu den Betriebsbremsen 38, 39 durch Strömungsmittelleitungen 48, 49 verbunden. Die Betriebsventile 41, 42, 46, 47 haben jeweilige Steuerelemente 51, 52, 53, 54 mit Einstellpositionen für eine Brennstofflieferung und für einen Verschluss. Eine Druckströmungsmittellieferung zu den Betriebsventilen 41, 42 geschieht mittels eines elektrisch gesteuerten proportionalen Sicherheitsventil 56 und einer Strömungsmittelbetriebsleitung 57 mit Verzweigungen, die parallel zu den Betriebsventilen 41, 42 angeschlossen sind. In ähnlicher Weise ist ein elektrisch gesteuertes proportionales Sicherheitsventil 58 durch eine Strömungsmittelbetriebsleitung 59 mit den Betriebsventilen 46, 47 verbunden. Die Sicherheitsventile 56, 58 haben Strömungsmittelflusssteuerelemente 60, 61, wobei jedes davon Einstellpositionen für eine Brennstofflieferung und für einen Verschluss hat. Die Flusssteuerelemente 51, 52, 53, 54, 60, 61 von anderen Betriebs- und Sicherheitsventilen 41, 42, 46, 47, 56, 58 sind normalerweise in ihren geschlossenen Einstellpositionen und werden proportional abhängig von der Größe des elektrischen Stroms geöffnet, der zu diesen Ventilen geliefert wird.
Der Radlader 11 weist eine Strömungsmitteldruckquelle auf, die eine vom Motor angetrieben Pumpe 62 aufweist, die Strömungsmittel von einem Reservoir 63 zieht und unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu zwei Akkumulatoren 64, 65 liefert, und zwar mittels eines doppelten Rückschlagventils 66 und Strömungsmittelleitungen 67, 68. Der Akkumulator 64 ist in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu dem Sicherheitsventil 56 durch eine Strömungsmittelleitung 69 verbunden und der Akkumulator 65 ist in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu dem Sicherheitsventil 58 durch eine Strömungsmittelleitung 70 verbunden.
Jedes der Differenziale 33, 34 hat einen durch Strömungsmitteldruck gelösten und XXXXund der Akkumulator 65 ist in Druckströmungsmittel liefernder Bezeihung zu dem Sicherheitsventil 58 durch eine Strömungsmittelleitung 70 angeschlossenXXXdurch Federn aufgebrachten Verriegelungsmechanismus. Die Verriegelungsmechanismen der Differenziale 33, 34 sind in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu einem elektrisch gesteuerten proportionalen Verriegelungsventil 71 durch eine Strömungsmittelleitung 72 und Verzweigungsleitungen 73, 74 verbunden, und das Verriegelungsventil 71 ist in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu der Strömungsmittelleitung 70 durch eine Strömungsmittelleitung 75 verbunden. Der Differenzialverriegelungsmechanismus kann eine Bauart mit positiver Verriegelung bzw. Sperrung sein, oder kann eine Differenzialverriegelung der Durchrutschbauart sein, wobei das Ausmaß des Durchrutschens bzw. Schlupfes von dem Druck des Strömungsmittels abhängt, der zu dem Verriegelungsmechanismus geliefert wird. Der Strömungsmitteldruck, der zu dem Differenzialverriegelungsmechanismus geliefert wird, kann variiert werden, weil das Verriegelungsventil 71 ein Proportionalventil ist.
Der Radlader 11 ist auch mit einer Strömungsmittelsteuerung für seine durch Federn aufgebrachte und durch Strömungsmitteldruck gelöste Parkbremse 35 versehen. Die Parkbremse 35 ist in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu den Akkumulatoren 64, 65 über elektrisch gesteuerte Parkventile 76, 77 und ein Shuttle-Ventil 78 verbunden. Die Parkventile 76, 77 sind im Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu den Strömungsmittelleitungen 69, 70 durch jeweilige Strömungsmittelleitungen 79, 80 verbunden. Ein Paar von Einlassanschlüssen des Shuttle-Ventils 78 ist in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu den Parkventilen 76, 77 durch ein Paar von Strömungsmittelleitungen 81, 82 verbunden, und eine Strömungsmittelleitung 83 verbindet einen Auslassanschluss des Shuttle-Ventils 78 mit der Parkbremse 35.
Einzelne Raddrehzahlsensoren 84, 85, 86, 87 sind betriebsmässig mit den Rädern 18 bzw. 19 bzw. 22 bzw. 23 assoziiert, und ein Lenkwinkelsensor oder ein Gelenkwinkelsensor 88 ist betriebsmässig mit dem Gelenkscharnier 15 assoziiert. Diese Sensoren sind wichtige Komponenten des Traktionssteuerung- und Differenzialverriegelungssystems, welches im Folgenden beschrieben wird.
Eine elektronische Steuerung ist vorgesehen, um das Parkventile 76, die Betriebsventile 41, 42, 46, 47, die Sicherheitsventil 56, 68 und das Differenzialverriegelungsventil 71 zu betreiben, welche ein primäres elektronisches Steuermodul 90 und einen Reserve- bzw. Backup-Steuermodul 100 aufweist. Die Raddrehzahlsensoren 84, 85, 86, 87 und der Lenkwinkelsensor 88 sind in Signal liefernder Beziehung zu den Eingängen der primären elektronische Steuerung 90 angeschlossen. Die Betriebsventile 41, 42, 46, 47, die Sicherheitsventile 56, 58, das Parkventil 76 und das Differenzialverriegelungsventil 71 sind einzeln mit den Ausgängen des elektronischen Steuermoduls 90 durch jeweilige elektrische Leitungen 91, 92, 93, 94, 96, 97, 98 verbunden. Die Betriebsventile 46, 47 und das Sicherheitsventil 58, welches mit den Betriebsbremsen 38, 39 der hinteren Achse 21 assoziiert ist, und das Parkventil 77 sind einzeln mit Ausgängen des elektronischen Backup-Steuermoduls 100 durch elektrische Leitungen 101 bzw. 102 bzw. 103 bzw. 104 verbunden. Wie in 1 gezeigt sind die Steuermodule 90 und 100 an dem hinteren Segment 14 des Radlader Fahrgestells 12 an einer Stelle außerhalb der Kabine 27 montiert. Die Betriebsventile 41, 42, 46, 47, die Sicherheitsventile 56, 58, das Differenzialverriegelungsventil 71 und die Parkventile 76, 77 sind in einer Konsole 105 unter der Bedienerkabine 27 gelegen. Das Druckströmungsmittelversorgungssystem wird auch von dem Fahrgestell 12 außerhalb der Kabine 27 getragen.
Das elektronische primäre Steuermodul 90 und das Backup-Steuermodul 100 sind mit zwei Leistungsquellen verbunden, nämlich mit einem vom Motor angetriebenen Generator 106 und mit einer Batterie 107. Der Generator 106 und die Batterie 107 sind zusammen in Leistung liefernder Beziehung mit einem Paar von Relais 108, 109 verbunden, die wiederum in Leistung liefernder Beziehung zu den Steuermodulen 90 bzw. 100 angeschlossen sind, und zwar durch ein Paar von elektrischen Leitungen 111, 112. Die Relais 108, 109 werden durch einen manuell betätigten Zündungsleistungsschalter 113 betätigt, der in der Kabine 27 gelegen ist und mit den Relais 108, 109 durch ein Paar von elektrischen Leitungen 114, 116 verbunden ist. Wie veranschaulicht sind die elektrischen Leistungsquellen 106, 107 und die Relais 108, 109 außerhalb der Bedienerkabine 27 gelegen.
Wenn die Differenziale 33, 34 mit positiven Sperr- bzw. Verriegelungsmechanismen ausgerüstet sind, kann das Steuermodul 90 so programmiert sein, dass es Strom an das proportionale Verriegelungsventil 71 anlegt, und zwar in Übereinstimmung mit der abgefühlten Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei es somit automatisch nur die notwendige Kraft aufgebracht wird, um die positiven Verriegelungsmechanismen in Eingriff zubringen. Je größer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ist, desto größer ist die Kraft, die erforderlich ist, dem Differenzialverriegelungsmechanismus in Eingriff zubringen. Das elektronische Steuermodul 90 kann so programmiert werden, dass es Strom zu dem proportionalen Verriegelungsventil 71 entsprechend dem abgefühlten Schlupf eines Rades liefert, wodurch ein entsprechender Strömungsmitteldruck zu den Reibungskupplungen in dem Differenzialverriegelungsmechanismen geliefert wird. Dieser Betriebszustand der Traktionssteuerung kann als Backup- bzw. Reserve-Traktionssteuerung in dem Fall dienen, dass die Traktionssteuerung, die die Betriebsbremsen verwendet, inoperativ werden sollte.
Zusätzlich zu dem Leistungsschalter 113 weisen die Verschiedenen manuell betätigten Steuerungen und Warnvorrichtungen, die in der Bedienerkabine 27 gelegen sind, einen Summer 131, ein Paar von Warnlichtern 132, 133, einen Parkbremsenschalter 136, eine manuell betätigbare Betriebsbremsensteuerung 137, einen elektronischen Traktionssteuerschalter 138 und einen Differenzialverriegelungschalter 139 auf, die durch Signalleitungen mit Eingängen des primären elektronischen Steuermoduls 90 und des Backup-Steuermoduls 100 mittels einer Abschirmungsverdrahtung 161 und einer Reserve- bzw. Backup-Abschirmungsverdrahtung 162 verbunden sind. Es sei bemerkt, dass alle Steuerungen des Bedieners außer dem Leistungsschalter 113 durch Signalleitungen mit dem primären elektronischen Steuermodul 90 verbunden sind; jedoch sind nur der Summer 131, die Signallichter 133, 134, der Parkbremsenschalter 136 und die Betriebsbremsensteuerung 137 durch Signalleitungen mit dem elektronischen Backup-Steuermodul 100 verbunden. Die Betriebsbremsensteuerung 137 ist eine vom Fuß betätigte Steuerung mit drei nicht gezeigten Pedalpositionssensoren. Die drei Sensoren fühlen gleichzeitig die Position der Bremsensteuerung 137 ab, und drei Positionsabfühlsignale werden zu dem primären elektronischen Steuermodul 90 übertragen, und drei Signale werden zu dem elektronischen Backup-Steuermodul 100 übertragen. Die drei Leitungen, die tatsächlich eingesetzt werden, um die dreifach redundanten Signale zu jedem der Steuermodule 90, 100 zu übertragen, werden durch einzelne Linien in 2 dargestellt. Wenn einer der Sensoren versagt, bewertet das aktive Steuermodul der Steuermodule 90, 100 die Verschiebung der Bremsensteuerung 137 basierend auf zwei Signalen. Zwei korrekte Signale überstimmen ein falsches drittes Signal. Wenn nur zwei Positionssensoren verwendet werden würden, würde das aktive Steuermodul nicht sicherstellen, welches Signal korrekt war. Das aktive Steuermodul der Steuermodule 90, 100 liefert Strom zu den Betriebs- und Sicherheitsventilen, die sie steuert, und zwar proportional zu der abgefühlten Position der Bremsensteuerung 137, und jene Betriebs- und Sicherheitsventile liefern Druckströmungsmittel zu den Betriebsbremsen, mit denen sie assoziiert sind, um eine Abbremsung proportional zu der Position der Bremsensteuerung 137 zu bewirken.
Das primäre elektronische Steuermodul und das Backup-Steuermodul 90, 100 sind durch eine gesteuerte Bereichsnetzwerkdatenverbindung (CAN-Datenverbindung, CAN = Controlled Area Network) 141 und einen Diagnosesignaldraht 142 verbunden, durch den Daten gemeinsam verwendet werden, und wodurch die Ausgänge des Backup-Steuermoduls 100 aktiviert werden, wenn sie das Versagen eines Ausgangs des primären Steuermoduls 90 abfühlen.
Die Traktionssteuerung- und Differenzialverriegelungen werden nur durch das primäre elektronische Steuermodul 90 betätigt. Wenn der Traktionssteuerschalter 138 betätigt wird, vergleicht das primäre Steuermodul 90 die abgefühlten Geschwindigkeiten der Räder einer Achse und bringt eine geeignete Bremskraft auf irgend ein durchdrehendes Rad auf, und zwar mit einer nötigen Einstellung für den Gelenkwinkel der Maschine, wie er von dem Lenkwinkelsensor 88 abgefühlt wird. Der bevorzugte Betriebszustand der Traktionssteuerung ist die kombinierte Anwendung der einzelnen Radbremsen 36, 37, 38, 39 und der Differenzialverriegelungsmechanismen der Differenziale 33, 34. Wenn der Traktionssteuerschalter 138 und der Differenzialverriegelungschalter 139 beide betätigt werden, hält das primäre Steuermodul 90 die Differenziale 133, 134 in einem verriegelten Zustand, wenn der abgefühlten Gelenkwinkel kleiner als eine vorbestimmte Größe ist, wie beispielsweise 10–15°, und die Traktionssteuerung durch die Abbremsung der Räder bleibt inaktiv. Wegen den unterschiedlichen Arten von ausgeführten Arbeiten und der Veränderung der Gelände- oder Oberflächenzustände kann das Betriebsprogramm des Steuermoduls 90 so eingestellt werden, das ein ausgewählter Winkel zwischen 10 und 15° verwendet wird. Wenn der Gelenkwinkel die vorbestimmte Größe überschreitet, werden die Differenzialverriegelungsmechanismen automatisch außer Eingriff gebracht bzw. ausgeschaltet, und die Traktionssteuerung wird automatisch aktiviert, und ein Durchdrehen eines Rades wird durch das Steuermodul 90 durch Anlegen der Bremse an das durchdrehende Rad gesteuert, und zwar mit einer entsprechenden Einstellung für den abgefühlten Gelenkwinkel.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Traktionsteuersystem dieser Erfindung ist insbesondere bei Baumaschinen nützlich, wie beispielsweise bei großen Radladern. Diese Erfindung sieht ein durch Kabel gesteuertes System vor, und zwar mit einer Verringerung von mechanischen und hydraulischen Teilen und Verbindungen. Das Eliminieren von mechanischen und hydraulischen Teilen und Verbindungen aus der Bedienerkabine gestattet, dass die Kabine im wesentlichen von der äußeren Umgebung abgedichtet wird, wodurch stark der Geräuschpegel verringert wird, dem der Bediener unterworfen ist. Dies sieht eine gesündere und komfortablere Umgebung für den Bediener vor, was zu einer höheren Produktivität führt. Das Weglassen von mechanischen Verbindungen und Schläuchen zwischen der Kabine 27 und dem Fahrgestell 12 vereinfacht stark den Einbau der Kabine während der Herstellung der Baumaschinen. Der Betrieb der Maschine durch eine Verdrahtung ist ein Schlüsselelement eines vollständigen Drive-by-Wire-Fahrzeuges, welches durch eine Fernsteuerung betätigt werden kann. Ein Drive-by-Wire-Fahrzeug macht einen vollständigen oder teilweise autonomen Betrieb bei Bau-, Bergbau- und Landverfüllungsvorgängen möglich.
Die Anwendung von elektrisch gesteuerten proportionalen Betriebsventilen 41, 42, 46, 47 zur Steuerung des Flusses von Druckströmungsmittel zu den Betriebsbremsen 36, 37, 38, 39 gestattet die individuelle Einstellung des Bremsendruckes an den einzelnen Rädern. Die Anwendung eines elektrisch gesteuerten proportionalen Sicherheitsventils 56 zwischen der Druckströmungsmittelquelle und den Betriebsventilen 41, 42 für die Vorderachsenbremsen 36, 37 und die Anwendung der gleichen Bauart eines Sicherheitsventils 58 zwischen der Druckströmungsmittelquelle und den Betriebsventilen 46, 47 für die Hinterachsenbremsen 38, 39 verhindert die unbeabsichtigte Anwendung der Betriebsbremsen 36, 37, 38, 39 im Fall eines Versagens oder einer Fehlfunktion der Komponenten. Baumaschinen, wie beispielsweise Radlader, arbeiten oft auf nassen, rutschigen Böden. Durch Anwendung der Differenzialverriegelungsmechanismen in Kombination mit der Radbremsentraktionssteuerung wird die Reibungsabnutzung der Bremsen vermieden, wenn man die Maschine betreibt, wobei der Gelenklenkwinkel unter der vorbestimmten Größe bleibt, wie beispielsweise unter 15°. Durch Vorsehen eines automatischen Betriebes von einer oder der anderen von diesen beiden Bauarten einer Traktionssteuerung abhängig von dem Lenkungswinkel kann sich der Bediener frei auf die Arbeit konzentrieren, die durch die Maschine ausgeführt wird.
Einen Versagen des Ausgangs des primären elektronischen Steuermoduls 90 wird durch das elektronische Backup-Steuermodul 100 über die verbindende Datenverbindung 141 und/oder den Signaldraht abgefühlt, und die Ausgänge für die elektrischen Leitungen 101, 102, 103 des elektronischen Backup-Steuermoduls 100 werden automatisch aktiviert, um eine Steuerung des Fahrzeugbedieners für die Parkbremse 32 und die Betriebsbremsen 38, 39 der hinteren Achse 21 vorzusehen.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Zusammenfassung
Baumaschinen mit Traktionssteuerung
Eine Baumaschine ist mit Bremsen für einzelne Rädern versehen, weiter mit einem Paar von Antriebsachsen, die mit Differenzialverriegelungsmechanismen ausgerüstet sind, weiter mit einem elektronischen Steuermodul, welches in steuernder Beziehung zu den Bremsen und den Differenzialverriegelungsmechanismen und den Radgeschwindigkeitssensoren angeschlossen ist, und einen Gelenkssensor, der in Eingangsbeziehung zu dem elektronischen Steuermodul angeschlossen ist. Der Maschinenbediener kann eine Traktionssteuerung durch das Abbremsen eines Rades oder durch eine Verriegelung des Differenzials oder durch beides auswählen. Wenn beides ausgewählt wird, verriegelt das Steuermodul das Differenzial, wenn der Gelenkwinkel geringer als eine vorbestimmte Anzahl von Graden ist, und wenn der Gelenkwinkel größer als eine vorbestimmte Anzahl von Graden ist, entriegelt das Steuermodul das Differenzial und bremst einzelnen irgend ein durchdrehendes Rad in Übereinstimmung mit dem Gelenkwinkel.

Claims

Traktionssteuerung für eine Baumaschine (11) mit einem Fahrgestell (12) mit vorderen und hinteren Fahrgestellsegmenten (13, 14) die schwenkbar an einer zentralen vertikalen Gelenkachse (16) durch einen Gelenkscharnier (15) verbunden sind, und von jeweiligen vorderen und hinteren Achsen (17, 21) getragen werden, wobei jede davon Differenziale (33, 34) besitzt, die treibend mit einem Paar von seitlich beanstandeten Rädern (18, 19, 22, 23) verbunden sind, weiter mit einer Kabine (27), die auf dem Fahrgestell (12) getragen wird, und mit einer Leistungseinheit (28), die in treibender Beziehung mit den Differenzialen (33, 34) verbunden ist, wobei die Traktionssteuerung folgendes aufweist: eine durch Strömungsmitteldruck gesteuerte Betriebsbremse (36, 37, 38, 39), die betriebsmässig mit jedem der Räder (18, 19, 22, 23) assoziiert ist; ein elektrisch gesteuertes proportionales Betriebsventil (41, 42, 46, 47), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu jeder der Betriebsbremsen (36, 37, 38, 39) angeschlossen ist, wobei das Betriebsventil (41, 42, 46, 47) Einstellpositionen für eine Strömungsmittelieferung und für einen Verschluss hat; einen Druckströmungsmittel betriebenen Differenzialverriegelungsmechanismus, der betriebsmässig mit jedem der Differenziale (33, 34) assoziiert ist; ein elektrisch gesteuertes Verriegelungsventil (71), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu den Differenzialverriegelungsmechanismen angeschlossen ist, wobei das Verriegelungsventil (71) Einstellpositionen für eine Strömungsmittellieferung und für einen Verschluss hat; eine Strömungsmitteldruckquelle (62, 63, 64, 65, 66), die mit den Ventilen (41, 42, 46, 47) verbunden ist; ein primäres elektronisches Steuermodul (90), dessen Ausgänge je weils in steuernder Beziehung mit jedem der Betriebs- und Verriegelungsventile (41, 42, 46, 47, 71) angeschlossen sind; einen Raddrehzahlsensor (84, 85, 86, 87) der betriebsmässig mit jedem der Räder (18, 19, 22, 23) assoziiert ist, und der in ein Geschwindigkeitssignal eingebender Beziehung zu dem elektronischen Steuermodul (90) angeschlossen ist; einen Gelenkwinkelsensor (88) der betriebsmässig mit dem Gelenkscharnier (15) assoziiert ist, und der in einer ein Gelenkwinkelsignal liefernden Beziehung mit dem elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; einen Traktionssteuerungsschalter (138), der in steuernder Beziehung zu dem elektronischen Steuermodul (90) angeschlossen ist; und einen Differenzialverriegelungsschalter (139), der in steuernder Beziehung zu dem elektronischen Steuermodul (90) angeschlossen ist; wobei das elektronische Steuermodul (90) auf eine Betätigung der Schalter (138, 139) hin und immer dann, wenn der abgefühlte Gelenkwinkel zumindest ein vorbestimmter Winkel zwischen 10 und 15 Grad ist, betreibbar ist, die abgefühlten Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen zu vergleichen und die Betriebsbremse (36, 37, 38, 39) eines durchdrehenden Rades (18, 19, 22, 23) anzuwenden, um dieses auf eine Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem abgefühlten Gelenkwinkel zu verlangsamen, und wobei das elektronische Steuermodul (90) betreibbar ist, die Differenziale (33, 34) zu verriegeln, wenn der abgefühlte Gelenkwinkel geringer ist, als der vorbestimmte Winkel.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Winkel 10 Grad ist.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Winkel 15 Grad ist.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, wobei die Schalter (138, 139) in der Kabine positioniert sind.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, wobei die Differenziale (33, 34) durch Strömungsmitteldruck gesteuerte positive Verriegelungsdifferenziale sind, und wobei das Differenzialverriegelungsventil (71) ein elektronisch gesteuertes Proportionalventil ist, wobei das elektronische Steuermodul (90) das Differenzialverriegelungsventil (71) steuert, um eine Differenzialverriegelungskraft auf die Verriegelungsmechanismen in Übereinstimmung mit der abgefühlten Radgeschwindigkeit der Maschine aufzubringen.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, die eine manuell bewegbare Betriebsbremsensteuerung (137) in der Kabine (27) aufweist, die mit einem Eingang des elektronischen Steuermoduls (90) verbunden ist, wobei die Betriebsbremsen (36, 37, 38, 39) durch einen Strömungsmitteldruck entsprechend des Ausmaßes der Bewegung der Betriebsbremsensteuerung (137) beaufschlagt werden.
Traktionssteuerung nach Anspruch 6, welche ein elektronisches Backup-Steuermodul (100) aufweist, dass über eine Datenverbindung (141) mit dem erwähnten primären elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist, wobei die Betriebsbremsensteuerung (137) in Signal liefernder Beziehung mit dem elektronischen Backup-Steuermodul (100) verbunden ist, und wobei das elektronische Backup-Steuermodul (100) normalerweise inaktive Ausgänge besitzt, die in steuernder Beziehung zu den Betriebsventilen (41, 42, 46, 47) angeschlossen sind, wobei die Ausgänge des Backup-Steuermoduls (100) automatisch daraufhin aktiviert werden, so dass das Backup-Steuermodul (100) ein Versagen der Ausgänge des erwähnten primären Steuermoduls (90) abfühlt.
Traktionssteuerung nach Anspruch 6, die erste und zweite Leistungsquellen (106, 107) besitzt, die in Leistung liefernder Beziehung zu einem Paar von parallel verbundenen Relais (108, 109) angeschlossen sind, die jeweils in Leistung liefernder Beziehung mit dem primären elektronischen Steuermodul und dem Backup-Steuermodul (90, 100) verbunden sind.
Traktionssteuerung nach Anspruch 1, wobei jeder der Differenzialverriegelungsmechanismen eine Strömungsmitteldruck gesteuerte Reibungskupplung aufweist, und wobei das Verriegelungsventil (71) ein Proportionalventil ist.
Traktionssteuerung für eine Baumaschine (10) mit einem Fahrgestell (12) mit ersten und zweiten Fahrgestellsegmenten (13, 14) die schwenkbar durch einen Gelenkscharnier (15) auf einer vertikalen Achse (16) verbunden sind, wobei die Fahrgestellsegmente (13, 14) jeweils durch eine Antriebsachsen (17, 21) getragen werden, die ein Differenzial (33, 34) besitzt, welches ein Paar von seitlich beabstandeten Rädern (18, 19, 22, 23) antreibt, die drehbar auf gegenüberliegenden Enden der Achse (17, 21) getragen werden, weiter eine Kabine (27) auf dem Fahrgestell (12) und eine Leistungseinheit (28) die in antreibender Beziehung mit einem Getriebe (29) verbunden ist, welches eine Ausgangswelle (31) besitzt, die in antreibender Beziehung mit den Differenzialen (33, 34) verbunden ist, wobei die Traktionssteuerung folgendes aufweist: eine durch Strömungsmitteldruck betriebene Betriebsbremse (36, 37, 38, 39) die betriebsmässig mit jedem der Räder (18, 19, 22, 23) assoziiert ist; ein elektrisch gesteuertes proportionales Betriebsventil (41, 42, 46, 47), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu jeder der Betriebsbremsen (36, 37, 38, 39) angeschlossen ist, wobei die Betriebsventile (41, 42, 46, 47) Einstellpositionen für Brennstofflieferung und für Verschluss haben; einen Strömungsmitteldruck betriebenen Differenzialverriegelungsmechanismus, der betriebsmässig mit jedem der Differenziale (33, 34) assoziiert ist; ein elektrisch gesteuertes Verriegelungsventil (71 ), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu den Differenzialverriegelungsmechanismen angeschlossen ist, wobei das Verriegelungsventil (71) Einstellpositionen für Brennstofflieferung und für Verschluss hat; eine Parkbremse (35) die durch Federn aufgebracht wird und durch Strömungsmitteldruck gelöst wird, die betriebsmässig mit der Ausgangswelle (31) assoziiert ist; ein Paar von elektrisch gesteuerten Parkventilen (76, 77), welches in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu der Parkbremse (35) angeschlossen ist; eine Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66), die mit den Ventilen (41, 42, 46, 47, 71, 76) verbunden ist; ein primäres elektronisches Steuermodul (90) mit Ausgängen, die einzeln in steuernder Beziehung zu den Betriebsventilen (41, 42, 46, 47), dem Verriegelungsventil (71) und einem der Parkventile (76) angeschlossen sind; einen Raddrehzahlsensor bzw. Radgeschwindigkeitssensor (84, 85, 86, 87), der betriebsmässig mit jedem der Räder (18, 19, 22, 23) assoziiert ist, und in Geschwindigkeitssignale eingebender Beziehung mit dem primären elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; einen Gelenkwinkelsensor (88) der betriebsmässig mit dem Gelenkscharnier (15) assoziiert ist, und der in Gelenkwinkelsignal liefernder Beziehung mit dem primären elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; eine manuell bewegbare Betriebsbremsensteuerung (137) in der Kabine (27), die in steuernder Beziehung mit dem primären elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; einen Traktionssteuerschalter (138), einen Differenzialverriegelungschalter (139) und einen Parkbremsenschalter (136), der in der Kabine (27) montiert ist und in steuernder Beziehung mit dem primären e lektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; wobei der Differenzialverriegelungschalter (139) und der Traktionssteuerschalter (136) normalerweise aktiviert sind, wenn die Baumaschine in Arbeiten auf einer Baustelle verwickelt ist, wobei in diesem Zustand das primäre elektronischen Steuermodul (90) bewirkt, dass die Differenziale (33, 34) durch die Verriegelungsmechanismen verriegelt werden, und zwar immer dann, wenn die Maschine um weniger als 10 Grad im Gelenk gebogen ist, und immer wenn der Gelenkwinkel zumindest 10 Grad ist, wobei das primäre elektronischen Steuermodul 90 bewirkt, dass die Differenzialverriegelungsmechanismen (33, 34) die Differenziale entriegelt und die Betriebsbremse (36, 37, 38, 39) anwendet, die mit irgend einem als durchdrehend abgefühlten Rad assoziiert ist, und zwar mit entsprechender Hinsicht auf den abgefühlten Gelenkwinkel; und ein elektronisches Backup-Steuermodul, welches durch eine Datenverbindung (141) mit dem primären elektronischen Steuermodul (90) verbunden ist; wobei das Backup-Steuermodul (100) Eingänge besitzt, die jeweils in Signale aufnehmender Beziehung mit der Betriebsbremsensteuerung (137) und dem Parkbremsenschalter (136) verbunden sind; wobei das Backup-Steuermodul (100) normalerweise inaktive Ausgänge besitzt, die mit den Betriebsventilen (46, 47) und mit einem der Parkventilen (77) verbunden sind, wobei die normalerweise inaktiven Auslässe daraufhin aktiviert werden, dass das Backup-Steuermodul (100) ein Versagen des Ausgangs des primären Steuermoduls (90) abfühlt.
Traktionssteuerung nach Anspruch 9, wobei die Steuermodule (90, 100) und die Ventile (41, 42, 46, 47, 71, 76, 77) auf dem Fahrgestell (12) außerhalb der Kabine (27) montiert sind.
Traktionssteuerung nach Anspruch 9, die erste und zweite elektrische Leistungsquellen (106, 107) aufweist, die mit ersten und zweiten Re lais (108, 109) verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Relais (108, 109) in elektrische Leistung liefernder Beziehung mit dem primären Steuermodul bzw. dem Backup-Steuermodul (90 bzw. 100) angeschlossen sind.
Traktionssteuerung nach Anspruch 11, die einen Leistungsschalter (113) in der Kabine (27) aufweist, der in steuernder Beziehung mit den Relais (108, 109) ist, und wobei die elektrischen Leistungsquellen (106, 107) auf dem Fahrgestell (12) außerhalb der Kabine (27) getragen werden.
Traktionssteuerung nach Anspruch 9, die eine manuell bewegbare Betriebsbremsensteuerung (137) in der Kabine (27) aufweist, die mindestens drei Positionssensoren aufweist, die in Signal liefernder Beziehung zu dem primären Steuermodul und dem Backup-Steuermodul (90, 100) angeschlossen sind.
Traktionssteuerung nach Anspruch 13, die ein elektrisch betätigtes proportionales Sicherheitsventil (58) aufweist, welches in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu der Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66) und in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu den Betriebsventilen (46, 47) für die Bremsen (38, 39) von einer der Achsen (21) ist, und ein elektrisch betätigtes proportionales Sicherheitsventil (56), welches in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu der Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66) und in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung mit den Betriebsventilen (41, 42) für die Bremsen (36, 37) der anderen der erwähnten Achsen (17) angeschlossen ist, wobei die Sicherheitsventile (46, 47) in gesteuerter Beziehung zu dem primären Steuermodul (90) angeschlossen sind, und wobei das Sicherheitsventil in gesteuerter Beziehung mit dem Backup-Steuermodul (100) verbunden ist.
Verfahren zur Steuerung der Traktion einer Baumaschine (11) der Bauart, die ein Fahrgestell (12) mit ersten und zweiten Segmenten (13, 14) besitzt, die von einem Gelenkscharnier (15) auf einer vertikalen Achse (16) verbunden werden, wobei die Fahrgestellsegmente (13, 14) jeweils von einer Antriebsachse (17, 21) getragen werden, die ein Paar von seitlich beabstandeten Rädern (18, 19, 22, 23) besitzt, weiter eine Kabine (27) auf dem Fahrgestell (12) und eine Leistungseinheit (28), die in treibender Beziehung an den Rädern (18, 19, 22, 23) angeschlossen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Vorsehen eines Differenzials (33, 34) mit einem strömungsmittelbetriebenen Verriegelungsmechanismus in jeder Achse (17, 21), wobei jedes der Differenziale (33, 34) in treibender Beziehung mit den Rädern (18, 19, 22, 23) der assoziierten Achse (17, 21) und in getriebener Beziehung zu der Leistungseinheit (28) angeschlossen ist; Vorsehen einer strömungsmitteldruckbetriebenen Betriebsbremse (36, 37, 38, 39) für jedes Rad (18, 19, 22, 23); Vorsehen einer Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66); Vorsehen eines elektronischen Steuermoduls (90); Vorsehen von einzelnen Raddrehzahlsensoren (84, 85, 86, 87), die in Signale liefernder Beziehung zu dem Steuermodul (90) angeschlossen sind; Vorsehen eines Gelenkwinkelsensors (88) der in Signale liefernder Beziehung zu dem Steuermodul (90) angeschlossen ist; Vorsehen von elektrisch gesteuerten proportionalen Betriebsventilen (41, 42, 46, 47), die jeweils in Strömungsmitteldruck liefernder Beziehung zu den Betriebsbremsen (36, 37, 38, 39) und in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung zu der Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66) angeschlossen sind; Vorsehen eines elektrisch gesteuerten Verriegelungsventils (71) für jeden der Verriegelungsmechanismen der Differenziale, wobei das Verriegelungsventil (71) in Druckströmungsmittel aufnehmender Beziehung mit der Druckströmungsmittelquelle (62, 63, 64, 65, 66) und in Druckströmungsmittel liefernder Beziehung zu den Verriegelungsmechanismen angeschlossen ist; Verbindung der Ventile (41, 42, 46, 47, 71) in gesteuerter Beziehung mit dem Steuermodul (90); Vorsehen einer elektrischen Leistungsquelle (106, 107 für das Steuermodul (90); Vorsehen eines Traktionssteuerungsschalters (138), eines Differenzialverriegelungsschalters (139) und einer manuell bewegbaren Betriebsbremsensteuerung (137) in der Kabine (27) und Verbindung der Schalter (138, 139) und der Steuerung (137) einzeln mit dem Steuermodul (90); und Programmierung des Steuermoduls (90), so dass es auf die Betätigung des Traktionssteuerungsschalters (138) und den Differenzialverriegelungsschalter (139) anspricht, um automatisch die Differenziale (33, 34) während des Betriebs der Baumaschine (11) zu verriegeln, solange der Gelenkwinkel geringer ist als eine vorbestimmte Anzahl von Graden zwischen 0 und 15 Grad, und weiterhin die Differenziale (33, 34) zu entriegeln, wenn der Gelenkwinkel nicht größer als die erwähnte vorbestimmte Anzahl von Graden ist, und wobei die Betriebsbremse (36, 37, 38, 39) von irgend einem durchdrehenden Rad (18, 19, 22, 23) aufgebracht wird, um das durchdrehenden Rad abzubremsen, und zwar auf eine Geschwindigkeit bzw. Drehzahl in Übereinstimmung mit dem abgemessenen Gelenkwinkel.