DE102005007338B4 - Construction machine control apparatus and control method - Google Patents
Construction machine control apparatus and control method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005007338B4 DE102005007338B4 DE102005007338.7A DE102005007338A DE102005007338B4 DE 102005007338 B4 DE102005007338 B4 DE 102005007338B4 DE 102005007338 A DE102005007338 A DE 102005007338A DE 102005007338 B4 DE102005007338 B4 DE 102005007338B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- chassis
- lever
- brake
- brake pedal
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
Baumaschinen-Steuerungsvorrichtung für Baumaschinen, in die ein Motor (3) eingebaut ist, und die unten eine Karosse mit Fahrgestell (2) haben, ein an dessen Vorderseite montiertes Arbeitsgerät (5), einen die Antriebskraft des Motors (3) an das Fahrgestell (2) übertragenden Triebstrang (10), einen Gangschalthebel (46) zur Umschaltung des Untersetzungsverhältnisses des Schaltgetriebes (13) im Triebstrang (10) und Bremsen (18) zur Verzögerung des Fahrgestelles (2), dadurch gekennzeichnet, daß installiert ist: – Schalthebel-Positionssensor (46s) zur Erkennung der mit dem Gangschalthebel (46) gewählten Fahrstufe bzw. des Leerlaufs, – Bremspedalsensor (45s) zur Erkennung der Betätigung des Bremspedals (45) zur Betätigung der Bremse (18), – Schalthebel-Positionssensor (46s) zur Erkennung des Betätigungsstatus des Gangschalthebels (46), – Controller (40), an den das Detektorsignal aus dem Schalthebel-Positionssensor (46s) und das Detektorsignal aus dem Bremspedalsensor (45s) angelegt ist, und der an das Schaltgetriebe (13) dann den Leerlaufbefehl ausgibt, wenn aus den beiden in ihn eingegebenen Detektorsignalen zu folgern ist, daß bei auf eine andere Fahrstufe als den Leerlauf gestelltem Gangschalthebel (46) das Bremspedal (45) betätigt wurde.A construction machine control device for construction machinery incorporating a motor (3) and having a body with chassis (2) at the bottom, a working device (5) mounted at the front thereof, a driving force of the motor (3) to the chassis ( 2) transmitting drive train (10), a gearshift lever (46) for switching the reduction ratio of the gearbox (13) in the drive train (10) and brakes (18) for deceleration of the chassis (2), characterized in that is installed: - Schalthebel- A position sensor (46s) for detecting the gear selected by the gearshift lever (46), - brake pedal sensor (45s) for detecting the operation of the brake pedal (45) for actuating the brake (18), - lever position sensor (46s) Detection of the operating status of the gearshift lever (46), - Controller (40) to which the detector signal from the shift lever position sensor (46s) and the detector signal from the brake pedal sensor (45s) is applied, and then outputs to the transmission (13), the idle command, if it is concluded from the two input to him detector signals that when set to a gear position other than the idle gear lever (46), the brake pedal (45) has been operated.
Description
Technisches FeldTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät bzw. Steuerverfahren zur Umgehung von Ausfällen der Kraftübertragung bei einer Baumaschine mit Antriebsstrang mit Kraftübertragung und mit Bremse zur Verzögerung des Fahrgestells,The invention relates to a control device or method for circumventing failures of the power transmission in a construction machine with drive train with power transmission and brake for deceleration of the chassis,
Technischer HintergrundTechnical background
Herkömmlicherweise sind vielerlei Baumaschinen im Einsatz, die eine mit Fahrgestell ausgestattete Karrosse haben, auf denen neben dem Arbeitsgerät der Motor und der Triebstrang mit Getriebe, sowie die das Fahrwerk verzögernde Bremse aufgebaut ist. Beispiele für solche Baumaschinen sind u. a. Bulldozer oder Hydraulik-Schaufelbagger. In der Patentliteratur 1 wird als Beispiel für eine Baumaschine nach dem Stand der Technik ein Bulldozer erwähnt.Conventionally, many construction machines are in use, which have a chassis equipped with chassis, on which in addition to the working equipment of the engine and the drive train with gear, as well as the suspension delaying brake is constructed. Examples of such construction machines are u. a. Bulldozer or hydraulic shovel. In
Die folgenden Erläuterung der in der Patentliteratur 1 erwähnten Baumaschine beziehen sich auf
Mit dem Kettenrad
Ungefähr in der Mitte des hinten auf der Karrosse
Am Fahrersitz
Durch die Steuerung der Kupplungen und Bremsen kann man die Modulationscharakteristik von Kupplung und Bremse an den jeweiligen Betriebszustand, wie z. B. Bergauffahrt, Bergabfahrt, Fahrt unter großer Last, Fahrt mit niedriger Motordrehzahl, schnelle Fahrt usw. anpassen. Die Variation der Modulationscharakteristik ermöglicht es, durch Wahl der je optimalen Charakteristik ein glattes Drehverhalten bei Betätigung der Lenkhebel zu erhalten und die Steuerbarkeit zu erhöhen.By controlling the clutches and brakes can be the modulation characteristics of the clutch and brake to the respective operating condition, such. As uphill, downhill, ride under heavy load, ride with low engine speed, fast ride, etc. adapt. The variation of the modulation characteristic makes it possible to obtain a smooth rotational behavior upon actuation of the steering lever and to increase the controllability by choosing the ever optimal characteristic.
Patentliteratur 1
-
Offenlegungsschrift
JP 2002-193 137 A JP 2002-193 137 A
Offenlegung der Erfindung Disclosure of the invention
Durch die Erfindung zu lösende ProblemeProblems to be solved by the invention
Bei den beschriebenen Baumaschinen nach dem Stand der Technik war zwar die Steuerung von Kupplungen und Bremsen wirksam zum Lenken einsetzbar, doch bestanden einige nachstehend beschriebene Probleme hinsichtlich der Steuerung der Bremsen im Stillstand, sowie hinsichtlich der Steuerung der Bremsen und des Schaltgetriebes bei hoher Betriebslast – diese Probleme sind bisher ohne Abhilfe geblieben. Um die nachstehenden Erläuterung einfacher zu gestalten, gelte – von den nötigen Ausnahmen abgesehen – als AUS der Zustand in neutraler oder Nullstellung, und als EIN ein aus dem Zustand AUS heraus betätigter Zustand.
- (1) Bei Baumaschinen bleibt im Interesse einer besseren Steuerbarkeit i. a. der
Gashebel 47 nachdem Loslassen stehen. Das ermöglicht dem Führer die Konzentration auf die Betätigung desArbeitsgeräts 5 . Wegen dieser Konstruktion sind bei Baumaschinen nach dem Stande der Technik folgende Probleme entstanden. Wenn z. B. der Führer eines Bulldozers71 denSchalthebel 46 auf EIN (also auf eine andere Fahrstufe als Leerlauf) gestellt hat und z. B. im Verlauf von Erdbewegungsarbeiten oder Minenräumarbeiten durch EIN-schalten desBremspedals 45 das Fahrzeug bremst oder zum Stillstand bringt, dann kommt zu einem Gegeneinander zwischen derBremse 84b und der unter hoher Last stehenden (stets großes Untersetzungsverhältnis des Getriebes83 )Querwelle 84a imTriebstrang 80 . Das führt zu Hitzentwicklung und frühem Verschleiß an Kupplung undBremse 84b , sowie zu der Gefahr, daß imTriebstrang 80 Wellen und Zahnrädern (jeweils nicht abgebildet) brechen könnten. - (2) Die Fahrstufenwahl am
Schalthebel 46 erfolgt durch manuelle Gangschaltung, damit der Führer bei Arbeiten wie dem Ausheben, Erdbewegung, Planieren usw. die jeweils günstigste Fahrstufe nutzen kann. Wegen dieser Konstruktion sind bei Baumaschinen nach dem Stande der Technik folgende Probleme entstanden. Wenn der Führer bei auf eine hohe Fahrstufegestelltem Schalthebel 46 schwere Erdbewegungs- oder Minenräumarbeiten ausführt, und es dabei z. B. durch das Detonieren einer Mine zu einer Überlastung kommt, so geht der Schlupf imDrehmomentwandler 82 auf 100% (im folgenden mit ”Durchdrehen” bezeichnet), ohne daß dasSchaltgetriebe 83 automatisch zurückschalten würde. Wenn nun der Führer der Ursache dieses Durchdrehens nicht gewahr wird, sondern vielmehr die Tätigkeit unverändert fortsetzt, und sich so das Durchdrehen fortsetzt, oder sich das Durchdrehen wiederholt, so entsteht die Gefahr, daß derDrehmomentwandler 82 heißläuft. Des weiteren besteht dann die Gefahr, daß durch diese Situation des Durchdrehens das Öl im Drehmomentwandler durch die hohe Temperatur verdirbt. - (3) Wenn man beim Durchdrehen mit dem Bulldozer
71 einfach nur dasSchaltgetriebe 83 in den Leerlauf schaltet und dabei versäumt, auch dieBremse 84b zu betätigen (also zu bremsen), so kann besteht, wenn das Fahrzeug zufällig auf abschüssigem Gelände fährt, wegen der Leerlaufstellung desGetriebes 83 , und weil dieBremse 84b AUS ist, die Gefahr, daß das Fahrzeug auf unerwünschte Weise dem Gefälle folgend abwärts fährt. Ferner kann es bei Minenräumarbeiten vorkommen, daß der Explosionsdruck einer detonierenden Mine das Fahrzeug zurückschiebt.
- (1) In the case of construction machinery, the gas lever remains in the interests of
better controllability 47 after letting go. This allows the guide to focus on operating theimplement 5 , Because of this construction, the following problems have arisen in construction machines of the prior art. If z. B. the leader of abulldozer 71 theshift lever 46 set to ON (ie to a gear position other than idle) and z. B. in the course of earthmoving work or mine clearance by turning ON thebrake pedal 45 the vehicle brakes or brings to a standstill, then comes to a collision between thebrake 84b and under high load (always large reduction ratio of the transmission83 )Cross shaft 84a in thedrive train 80 , This leads to heat development and early wear on the clutch andbrake 84b , as well as the danger of being in thedriveline 80 Shafts and gears (not shown) could break. - (2) The speed step selection on the
shift lever 46 is done by manual gearshift, so that the leader in work such as digging, earthmoving, grading, etc. can use the most favorable gear. Because of this construction, the following problems have arisen in construction machines of the prior art. When the driver is in a high gearset shift lever 46 carrying out heavy earthmoving or demining work, and B. comes through the detonation of a mine to overload, so is the slip in thetorque converter 82 to 100% (hereinafter referred to as "spin"), without themanual transmission 83 would automatically switch back. Now, if the leader of the cause of this spin is not aware, but rather continues the action unchanged, and so continues to spin, or repeats the spin, so there is a risk that the torque converter82 overheats. Furthermore, then there is the danger that spoils the oil in the torque converter by the high temperature by this situation of spinning. - (3) When going crazy with the
bulldozer 71 just themanual transmission 83 switched to idle and failed, even thebrake 84b To operate (ie to brake), so there is when the vehicle happens to be driving on steep terrain, because of the idle position of thetransmission 83 , and because thebrake 84b OFF is the danger that the vehicle undesirably goes down the slope. Furthermore, it may happen during mine clearance work that the explosion pressure of a detonating mine pushes the vehicle back.
Um dem abzuhelfen, möchte die Erfindung einen Steuerapparat und eine Steuermethode für Baumaschinen bereitstellen, mit der Schäden am Triebstrang, sowie durch fehlerhafte Pedalbetätigung bewirkte unerwünschte Fahrzeugbewegungen selbst dann vermieden werden können, wenn das Zusammenwirken von Schalthebel und Bremspedal, oder wenn die am Schalthebel vorgenommen Wahl der Fahrstufe fehlerhaft ist, und zwar dadurch, daß für einen angemessenen Betriebszustand des Triebstrangs gesorgt wird.To remedy this, the invention seeks to provide a control apparatus and a control method for construction machinery, with the damage to the driveline, as well as caused by faulty pedaling unwanted vehicle movements can be avoided even if the interaction of the shift lever and brake pedal, or if the choice made on the shift lever the drive stage is faulty, by providing an adequate operating condition of the driveline is ensured.
Vorgehensweise zur ProblemlösungHow to solve the problem
Zur Erreichung dieses Zieles besteht das wichtigste Kennzeichen der 1. Erfindung darin, daß bei einer Baumaschine,
welche ausgestattet ist mit einem Motor, einer Karrosse mit untenliegenden Fahrgestell(en), einem an der Vorderseite der Karrosse montierten Arbeitsgerät, einem Triebstrang zur Übertragung der Motorkraft auf die Fahrgestelle, einem Schalthebel zum Umschalten des Untersetzungsverhältnisses des zum Triebstrang gehörenden Schaltgetriebes, sowie mit einer Bremse zur Verzögerung der Fahrgestelle,
ein Schalthebelstellungssensor zur Erkennung der mit dem Schalthebel gewählten Fahrstufe bzw. Leerlaufstellung des Getriebes, ein Bremspedalsensor zur Erkennung der Betätigung des zur Steuerung der Bremse dienenden Bremspedals, ein Schalthebelstellungssensor zu Erkennung des Betätigungszustandes des Gangschalthebels, sowie einer Steuerung, welche auf der Basis der in sie eingegebenen Detektorsignale aus dem Schalthebelstellungssensor und aus dem Bremspedalsensor erkennt, wenn bei das Bremspedal bei nicht in Leerlaufstellung befindlichem Schaltgetriebe betätigt wird, und dann einen Leerlaufschaltbefehl an das Schaltgetriebe schickt.To achieve this goal, the most important feature of the first invention is that in a construction machine,
which is equipped with a motor, a chassis with lower chassis (s), a mounted on the front of the bodywork implement, a drive train for transmitting the engine power to the chassis, a shift lever for switching the reduction ratio of belonging to the driveline gearshift, as well as with a Brake for deceleration of the chassis,
a shift lever position sensor for detecting the shift lever selected gear position, a brake pedal sensor for detecting operation of the brake pedal for controlling the brake, a shift lever position sensor for detecting the operation state of the shift lever, and a controller based on the in them inputted detector signals from the shift lever position sensor and from the brake pedal sensor detects when the brake pedal at not in Neutral position befindlichem manual transmission is actuated, and then sends an idle shift command to the transmission.
Wichtiges Kennzeichen der Baumaschinensteuerung gemäß der 1. Erfindung ist die Tätigkeit der Steuerung beim Loslassen des Bremspedals nach dem Eingreifen der Steuerung.An important feature of the construction machine control according to the first invention is the operation of the control when the brake pedal is released after the intervention of the controller.
Die 2. Erfindung hat als wichtigstes Merkmal, daß eine der 1. Erfindung entsprechende Baumaschine ausgestattet ist mit einer Lastdetektorvorrichtung zur Erkennung der auf den Triebstrang einwirkenden Fahrlast, sowie mit einer Steuerung, die basierend auf dem in sie eingegebenen Detektorsignal der Lastdetektorvorrichtung entscheidet, wenn die Fahrlast einen voreingestellten Wert überschreitet und dann einen Leerlaufschaltbefehl an das Schaltgetriebe schickt.The 2nd invention has as the most important feature that a construction machine according to the first invention is equipped with a load detecting device for detecting the driveline acting on the driveline, and with a controller, which decides based on the input thereto into the detection signal of the load detecting device when the Ride exceeds a preset value and then sends an idle shift command to the manual transmission.
Ein wichtiges Kennzeichen der Baumaschinensteuerung gemäß der 2. Erfindung liegt darin, daß bei der Verzögerung durch den Controller auch eine Verzögerung durch Betätigen der Bremse stattfindet, sowie, daß die Konstruktion der Lastdetektorvorrichtung Beschränkungen unterliegt.An important feature of the construction machine control according to the second invention is that the deceleration by the controller also takes place by a delay by operating the brake, and that the construction of the load detecting device is subject to restrictions.
Wichtigstes Kennzeichen der 3. Erfindung ist, daß eine Baumaschine gemäß der 1. Erfindung mit einem Schalthebelpositionssensor zur Erkennung der Schaltposition des Getriebeschalthebels ausgestattet ist, sowie mit einem Controller, welcher auf der Grundlage des in ihn eingegebenen Signals aus dem Schalthebelpositionssensor erkennt, wenn der Schalthebel von einer anderen Fahrstufe aus in die Leerlaufstellung gebracht wurde, und dann – unabhängig vom Betätigungszustand des die Bremse steuernden Bremspedals ein Einschaltsignal an die Bremse schickt.The most important feature of the third invention is that a construction machine according to the first invention is equipped with a shift lever position sensor for detecting the shift position of the transmission shift lever, as well as a controller, which recognizes based on the signal input thereto from the shift lever position sensor when the shift lever was brought from another gear in the neutral position, and then - regardless of the operating state of the brake pedal controlling the brake sends a switch signal to the brake.
Wichtiges Kennzeichen ist ferner, daß eine Baumaschinensteuerung gemäß der 1. bis 3. Erfindung mit einem Monitor zur Anzeige der Steuerungszustände des Controllers ausgestattet ist.Another important feature is that a construction machine control according to the invention is provided with a monitor for indicating the control states of the controller.
Die jeweiligen Baumaschinensteuerungsverfahren der 4. bis 6. Erfindung haben als Hauptkennzeichen, daß die durch die jeweilige Steuerungsvorrichtung der 4. bis 6. Erfindung erfolgende Steuerung ihrer Methodik nach Beschränkungen unterliegt.The respective construction machine control methods of the 4th to 6th invention have as main features that the control of their methodology by the respective control device of the 4th to 6th invention is subject to restrictions.
Wirkung der ErfindungEffect of the invention
Die 1. Erfindung sorgt z. B. dafür, daß das Schaltgetriebe automatisch in den Leerlauf zurückschaltet, wenn beim Minenräumen in einer anderen Fahrstufe als dem Leerlauf der Führer auf die Detonation einer Mine lediglich dadurch reagiert hat, daß er das Fahrzeug mit einem Tritt auf das Bremspedal verlangsamt oder zum Stillstand bringt.The first invention provides z. B. for the fact that the manual automatically switches back to idle when mine clearance in a different gear than the idle the leader has responded to the detonation of a mine merely by slowing the vehicle with a footstep on the brake pedal or brings to a standstill ,
Auf diese Weise wird ein Gegeneinanderwirken der Bremse mit der Abtriebsseite des Schaltgetriebe oder einem anderen Aggregat des Triebstrangs vermieden. Entsprechend kann also – wenn Gangschalthebel und Bremspedal zueinander unpassend betätigt werden – Erhitzung und Frühverschleiß der Bremsen verhütet, und das Auftreten von Defekten, wie das Brechen von Wellen und Zahnrädern im Triebstrang, im Vorfeld verhindert werden.In this way, a counteracting effect of the brake with the output side of the transmission or another unit of the drive train is avoided. Accordingly, when the gearshift lever and the brake pedal are improperly operated with each other, heating and early wear of the brakes can be prevented, and occurrence of defects such as breakage of shafts and gears in the powertrain can be prevented in advance.
Wenn bei nicht in Leerlaufstellung befindlichem Gangschalthebel das Bremspedal betätigt wurde und dadurch die Steuerung das Schaltgetriebe in den Leerlauf geschaltet hat, dann kann – wenn der Führer das Bremspedal wieder losgelassen hat, das Schaltgetriebe automatisch in die mit dem Gangschalthebel gewählte Fahrstufe zurückgeschaltet werden. Das kann die Arbeitsproduktivität erhöhen, weil es bedienungsfreundlich ist.If the brake pedal has been depressed when the gearshift lever is not in the neutral position and the control system has switched the gearbox into idling, then - when the driver has released the brake pedal, the gearbox can be automatically switched back to the gearbox selected with the gearshift lever. That can increase the labor productivity because it is easy to use.
Als die durch den Gangschalthebel beim Loslassen der Bremse gewählte Fahrstufe kann diejenige Fahrstufe genommen werden, die durch den Gangschalthebel gewählt war, unmittelbar bevor das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung gesteuert wurde, oder auch diejenige, welche durch den Gangschalthebel gewählt war, als das Bremspedal losgelassen wurde.As the gear selected by the gear shift lever when releasing the brake can be taken that gear that was selected by the gearshift lever just before the transmission was controlled to the neutral position, or even that which was selected by the gear lever, when the brake pedal was released ,
Die 2. Erfindung ermöglicht es, wenn der Führer z. B. schwere Arbeiten in einer für leichte Arbeiten passenden, hohen Fahrstufe ausführt, auf automatische Weise das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung zu bringen, bevor der Drehmomentwandler durchdreht. Man kann also automatisch zurückschalten, wenn z. B. bei Minenräumarbeiten die Detonation einer Mine zu einer übergroßen Arbeitslast geführt hat.The 2nd invention makes it possible if the leader z. B. performs heavy work in a suitable for light work, high gear, to automatically bring the transmission in the neutral position before the torque converter rotates. So you can automatically switch back, if z. B. mine clearance work has led the detonation of a mine to an oversized workload.
Das ermöglicht die Vermeidung anhaltendes oder wiederholten Durchdrehens des Drehmomentwandlers. Dadurch kann verhindert werden, daß bei Arbeiten in einer mit dem Gangschalthebel unpassend gewählten Fahrstufe der Drehmomentwandler heißläuft oder daß die Hitze das im Drehmomentwandler eingefüllte Medium verderben läßt. This makes it possible to avoid continuous or repeated spinning of the torque converter. This can prevent the overheating of the torque converter when working in a gear stage that is inappropriately selected with the gearshift lever or that the heat can spoil the medium filled in the torque converter.
Ferner ist es möglich, mit einem Befehl aus dem Controller, beim Zurückschalten des Schaltgetriebes in die Leerlaufstellung gleichzeitig die Bremse zu betätigen, um das Fahrzeug zu verzögern. Dadurch kann z. B. bei Arbeiten am Hang die Gefahr eines Abwärtsrollens der Baumaschine vermieden werden, da nicht nur das Schaltgetriebe auf Leerlauf gestellt, sondern auch die Bremse betätigt wird.Further, it is possible, with a command from the controller, at the same time to apply the brake when switching back the transmission to the neutral position to delay the vehicle. As a result, z. B. when working on a slope, the risk of rolling down the construction machine can be avoided, since not only the manual gearbox is set to idle, but also the brake is actuated.
Ferner kann – wenn z. B. beim Minenräumarbeiten eine Mine detoniert – eine Überlastung des Triebstrangs vermieden und die Fahrt der Baumaschine gestoppt werden. Durch dieses automatische Abstoppen wird vermieden, daß der Fahrersitz an den Ort der Detonation fährt; das schützt den Fahrer vor Explosionsdruck und Splittern.Furthermore, if z. B. detonated during mine clearance a mine - avoided overloading the driveline and stopped the ride of the construction machine. By this automatic stopping is avoided that the driver's seat moves to the place of detonation; this protects the driver from explosion pressure and splinters.
Man kann einen Drehzahlsensor zur Erkennung der Drehzahl der Abtriebswelle des Triebstrangs, sowie eine Lastdetektorvorrichtung zur Erkennung der auf den Triebstrang wirkenden Last einsetzen. Dadurch wird es möglich – wenn der Triebstrang einen Drehmomentwandler hat – die Schlupfrate abzulesen, die bei den jeweiligen Drehzahlen entlang der Drehmomentkurve an der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers auftritt, welche sich auf die bekannte Weise aus dem Drehmomentverlauf des Motors und der Leistungskurve des Drehmomentwandlers zu errechnen ist.It is possible to use a speed sensor for detecting the rotational speed of the output shaft of the drive train, as well as a load detecting device for detecting the load acting on the drive train. This makes it possible - if the driveline has a torque converter - to read the slip rate that occurs at the respective speeds along the torque curve on the output shaft of the torque converter, which is to calculate in the known manner from the torque curve of the engine and the power curve of the torque converter ,
Unter Verwendung der mit dem Drehzahlsensor ermittelten Drehzahl kann das auf den Triebstrang wirkende Lastdrehmoment und die Schlupfrate des Drehmomentwandlers und somit die auf die Karrosse wirkende Last (Fahrlast) auf einfache Weise ermittelt werden. Das ermöglicht wiederum – wenn z. B. eine Obergrenze für den zulässigen Schlupf des Drehmomentwandlers festgelegt wurde – eine Überlastung daran zu erkennen, daß bei der vom Drehzahlsensor ermittelten Drehzahl die Schlupfrate des Drehmomentwandlers die vorher bestimmte Obergrenze übersteigt. Bei erkannter Überlastung kann das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung zurückgesteuert werden.Using the rotational speed detected by the rotational speed sensor, the load torque acting on the driveline and the slip rate of the torque converter, and thus the load acting on the body (driveline), can be easily determined. This in turn allows - if z. B. has been set an upper limit for the allowable slip of the torque converter - an overload to recognize that at the speed determined by the speed sensor, the slip rate of the torque converter exceeds the previously determined upper limit. If overload is detected, the manual transmission can be returned to the neutral position.
Wenn der Triebstrang keinen Drehmomentwandler hat, sondern direkt durchgekoppelt ist, dann läßt sich aus der aus diesem Drehzahlsensor gewonnenen Drehzahl auf einfache Weise die Motordrehzahl ableiten. Anhand der Drehmomentcharakteristik des Motors läßt sich entsprechend die auf den Triebstrang wirkende Last (Fahrlast) auf einfache Weise ableiten.If the drive train has no torque converter, but is directly coupled through, then can be derived from the speed obtained from this speed sensor in a simple way, the engine speed. On the basis of the torque characteristic of the engine can be correspondingly derive the load acting on the drive train load (driving load) in a simple manner.
Das ermöglicht es, nach Festlegung eines zulässigen Bereichs von Motordrehzahlen (z. B. als ein definierter Wert oberhalb z. B. des Punktes des maximalen Drehmoments), das Schaltgetriebe automatisch in den Leerlauf zurückzuschalten, wenn die der vom Drehzahlsensor ermittelten Drehzahl entsprechende Motordrehzahl unter den Punkt des maximalen Drehmoments gesunken ist. Damit kann ein Abwürgen des Motors und ein erhöhter Kraftstoffverbrauch bei unter den Punkt des maximalen Drehmoments gesunkener Motordrehzahl vermieden werden.This makes it possible, after setting an allowable range of engine speeds (eg, as a defined value above, for example, the maximum torque point) to automatically shift the transmission back to idle when the engine speed corresponding to the speed detected by the speed sensor becomes less than the point of maximum torque has dropped. Thus, a stalling of the engine and an increased fuel consumption can be avoided at below the point of maximum torque decreased engine speed.
Die 3. Erfindung ermöglicht eine automatische Betätigung der Bremse zur Verzögerung der Fahrt, wenn z. B. bei in einer anderen Fahrstufe als der Leerlaufstellung Minenräumarbeiten ausgeführt werden, und bei der Detonation einer Mine der Führer zur Vermeidung der durch die Detonation hervorgerufenen Erschütterung zwar den Gangschalthebel in die Leerlaufstellung zurückgestellt hat, jedoch nicht rechtzeitig auf die Bremse getreten hat.The 3rd invention allows automatic operation of the brake to delay the ride when z. B. when running in a different gear than the neutral position mine clearing, and in the detonation of a mine the leader to avoid the vibration caused by the detonation has returned the gear shift lever in the neutral position, but has not timely stepped on the brake.
Dies ermöglicht im Falle einer unpassenden, gemeinsamen Betätigung von Gangschalthebel und Bremspedal z. B. während der Fahrt auf Gefälle, oder – wenn im Falle einer Detonation bei Minenräumarbeiten oder durch automatische Steuerung das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung zurückgeschaltet wurde – die Betätigung der Bremse später als das Schalten in den Leerlauf erfolgt ist, ein sicheres Abstoppen der Baumaschine.This allows in case of improper, common operation of gear lever and brake pedal z. B. while driving on a slope, or - if in the case of a detonation at mine clearing or automatic control, the transmission was switched back to the idle position - the operation of the brake is done later than the switch to idle, a safe stopping the construction machine.
Bei der 1. bis 3. Erfindung kann durch Einbau einer Monitoranlage der Führer in die Lage versetzt werden, den Steuerungszustand der Baumaschine auf einfache Weise zu erkennen. Die automatische Steuerung der Baumaschine durch Befehle aus dem Controller ermöglicht dem Führer, ohne zu zögern die rasche Entscheidung, welche Betätigung als nächstes vorgenommen werden muß. Hierbei kann er auch erkennen, wenn die zuletzt vorgenommene Betätigung unpassend war. Das ermöglicht auch einem in der Bedienung der Baumaschine ungeübten Führer eine effektive Bedienung der Baumaschine, bzw. die Häufigkeit seiner Bedienungsfehler zu senken.In the 1st to 3rd invention, by installing a monitor system, the driver can be made to easily recognize the control state of the construction machine. The automatic control of the construction machine by commands from the controller allows the guide, without hesitation, to decide quickly which operation to take next. He can also recognize if the last operation was inappropriate. This also allows one in the operation the construction machine untrained leader to effectively reduce the operation of the construction machine, or to reduce the frequency of its operating errors.
Die angemeldete Erfindung ermöglicht durch die erfundenen Baumaschinen-Steuerungsverfahren gemäß der 4. bis 6. Erfindung eine wirksame Steuerung vermittels der Steueranlage einer solchen Baumaschine. Entsprechend kann, wenn sowohl mit dem Gangschalthebel eine andere Fahrstufe als der Leerlauf gewählt ist, als auch das Bremspedal betätigt wurde, das Schaltgetriebe in die Leerlaufstellung gesteuert werden, und auch, wenn die auf den Triebstrang wirkende Fahrlast einen vorbestimmten Wert überschritten hat. Ferner kann eine Betätigung der Bremse bewirkt werden, wenn der Gangschalthebel aus einer anderen Fahrstufe als dem Leerlauf heraus in die Leerlaufstellung geschalten wurde.The pending invention enables effective control by the control system of such a construction machine by the invented construction machine control method according to the 4th to 6th invention. Accordingly, when both the gearshift lever is set to a different gear position than the idle and the brake pedal is depressed, the gearbox can be controlled to the idle position and also when the driveline driveline has exceeded a predetermined value. Further, actuation of the brake may be effected when the gearshift lever has been shifted from a gear position other than idling to the neutral position.
Wenn mit dem Gangschalthebel eine andere Fahrstufe als der Leerlauf gewählt ist und die Bremse betätigt wurde, dann kann nach der Steuerung des Schaltgetriebes in den Leerlauf, nach Loslassen der Bremse, das Schaltgetriebe wieder in die mit dem Gangschalthebel gewählte Fahrstufe zurückgesteuert werden.If a different gear than the idle is selected with the gearshift lever and the brake has been applied, then after the control of the gearbox in the idle, after releasing the brake, the manual transmission can be controlled back into the gear selected with the gearshift lever.
Wenn das Gangschaltgetriebe in die Leerlaufstellung gesteuert wird, weil die auf den Triebstrang wirkende Fahrlast einen vorbestimmten Wert überschritten hat, so kann gleichzeitig die Bremse in den Zustand ihrer Betätigung gesteuert werden.When the gearshift is controlled to the neutral position because the driveline acting on the driveline has exceeded a predetermined value, so the same time the brake can be controlled in the state of their operation.
Des weiteren ist es bei dieser Steuerung möglich, die Steuerung mit entsprechender Meldung an den Führer durchzuführen. Auf diese Weise wird mit der Erfindung ermöglicht, eine Steuerung darauf durchzuführen, daß der Betätigungszustand der Bremse und die Schaltposition des Schaltgetriebes zueinander passen, und zwar auch dann, wenn der Betätigungszustand der Bremse und derjenige des Gangschalthebels unpassend zueinander veranlaßt wurden. Das führt dazu daß die Baumaschine auch im Falle, daß sie von einem in ihrer Bedienung ungeübten Führer geführt wird, mit guter Effizienz geführt werden kann, sowie dazu, daß der Führer seltener Bedienungsfehler macht.Furthermore, it is possible with this control to perform the control with appropriate message to the leader. In this way, with the invention, it is possible to make a control that the operation state of the brake and the shift position of the transmission match each other, even if the operation state of the brake and that of the gearshift lever were made inappropriate to each other. The result of this is that the construction machine, even if it is guided by a leader who is inexperienced in its operation, can be guided with good efficiency and that the operator makes operating errors less frequently.
Günstigeste Ausformung zur Ausführung der ErfindungMost favorable shape for carrying out the invention
Im folgenden wird anhand der
Erläuterung der Strukturteile der Baumaschine anhand der
An den Motor
oben an der Rückseite der Karrosse
Es folgt – unter Bezug auf
Der Motor-Controller
An der Rückseite der Querachsvorrichtung
Ferner ist am Schaltgetriebe
Im Inneren der Querachsenvorrichtung
An der Oberseite der Querachsvorrichtung
Am PTO11 ist die Pumpe
Der Feststellbremshebel
Das Bremspedal
Feststellbremsen-Positionssensor
Die Detektorsignale vom Feststellbremsen-Positionssensor
Im Monitorpanel
Es folgt eine Erläuterung der Steuerfunktion der oben beschriebenen Strukturelemente anhand der
Um die unten erfolgende Erläuterung der automatischen Fahrsteuerung einfacher gestalten zu können, sollen hier zunächst einmal die Steuerungsfunktionen seitens des Führers (im folgenden mit ”Manuellbetrieb” bezeichnet) erläutert werden. In order to simplify the explanation of the automatic driving control explained below, the control functions by the driver (hereinafter referred to as "manual operation") will be explained first.
Wenn der Feststellbremshebel
Dadurch schließt das Pilotventil
Entsprechend können nun die Bremsventile
Wird der linke Lenkhebel
Dadurch kann die Baumaschine nach links gelenkt werden. Durch Betätigen des rechten Lenkhebels
Auf das Bremspedal
Wird der Gangschalthebel
Wird der Gashebel
Es folgt eine schematische Erläuterung der vom Controller
Wenn der Controller
Wenn der Controller
Ferner kann der Controller
Auf diese Weise wird eine Überhitzung im Drehmomentwandler
Es folgt eine genaue Erläuterung des Steuerungsablaufs im Controller
In Stufe S1 erfolgt zunächst die Entscheidung, ob der Feststellbremshebel
In der Stufe S2 wird an das Pilotventil
In der Stufe S3 wird entschieden, ob der Gangschalthebel
Als nächstes wird zu Stufe S12 gesprungen, in der entschieden wird, ob das Bremspedal
In Stufe S13 wird auf dem Monitorpanel
Angenommen, auf Stufe S0 sei die Feststellbremse nicht in Betrieb, weil die Betätigung des Feststellbremshebels
Von Stufe S3 aus erfolgt, wenn mit dem Gangschalthebel
In Stufe S22 wird an die Getriebeventileinheit
Von Stufe S21 wird zu Stufe S31 gesprungen, wenn das Bremspedal
Sodann wird zu Stufe S32 gesprungen, und die Arbeit kann fortgesetzt werden. Es folgt Stufe S33, auf der entschieden wird, ob die Belastung des Triebstrangs
Die Entscheidung in Stufe S33, ob die Fahrlast noch zulässig ist, erfolgt hierbei folgendermaßen. Zuerst wird die vom Drehzahlsensor
Als nächstes wird anhand der vorher aus dem Drehmomentverlauf des Motors
Für die genaue Drehmomentkennlinie an der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers ist auch der Drosselklappenwinkel des Motors
Wenn auf Stufe S3 entschieden wurde, daß die Fahrlast unterhalb der vorherbestimmten Obergrenze liegt (korrekt ist), dann wird auf Stufe S1 zurückgesprungen und der vorherige Ablauf wiederholt. Wenn festgestellt wurde, daß die Fahrlast über der vorbestimmte Obergrenze liegt (übergroße Last), dann wird auf Stufe S34 gesprungen.If it has been decided at step S3 that the travel load is below the predetermined upper limit (correct), then jump back to step S1 and repeats the previous procedure. If it has been determined that the travel load is above the predetermined upper limit (oversized load), then step S34 is entered.
In der stufe S34 wird anhand des Detektorsignals aus dem Ganghebel-Schaltpositionssensors
Dadurch wird das Fahrzeug abgestoppt. Außerdem wird auf dem Monitorpanel
Wenn in der Stufe S34 mit dem Gangschalthebel
Daher kann es nicht zu der Situation kommen, daß eine aus Stufe S34 und Stufe S35 bestehende Programmschleife nicht mehr verlassen werden könnte. Wenn im 1. Gang die Fahrgestelle durchdrehen, dann kann das der Führer per Augenschein feststellen und andere Gegenmaßnahmen treffen, wie etwa eine Verringerung der Belastung des Arbeitsgeräts
Im Rahmen des in
Des weiteren kann es z. B. auch bei Minenräumarbeiten dazu kommen, daß – etwa im Falle einer Minendetonation – mit Gangschalthebel
Wenn der Gangschalthebel
Wenn ferner der Controller
Auf diese Weise läßt sich Schaden am Triebstrang
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bestand der Inhalt der Anzeigen auf dem Monitorpanel
Als Lastdetektorvorrichtung für die Erkennung der Belastung des Triebstrangs
Zur Entscheidung, ob die Fahrlast übergroß ist, wurde die Schlupfrate des Drehmomentwandlers
Bis hierher wurde die Verkörperung der Erfindung am Beispiel eines Bulldozers beschrieben, doch ist die Anwendung der Erfindung nicht auf den Bulldozer beschränkt, sondern sie ist unbegrenzt auf andere, mit Motor und einer Kraftübertragung mit Bremse ausgestattete Baumaschinen universell auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ausführbar, wo sie die gleiche Wirkung erbringt wie oben beschrieben. So far, the embodiment of the invention has been described using the example of a bulldozer, but the application of the invention is not limited to the bulldozer, but is indefinitely applicable to other motorized and power-assisted brake construction machines universally executable in the same manner as described above where it has the same effect as described above.
Industrielle EinsatzmöglichkeitIndustrial application
Die Erfindung kann in mit Motor und einer Kraftübertragung mit Bremse ausgestatteten Baumaschinen wirksam angewendet werden,The invention can be effectively applied in construction machines equipped with a motor and a power transmission with brake,
Einfache Erläuterung der FigurenSimple explanation of the figures
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004-44431 | 2004-02-20 | ||
JP2004044431 | 2004-02-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005007338A1 DE102005007338A1 (en) | 2005-11-24 |
DE102005007338B4 true DE102005007338B4 (en) | 2017-11-23 |
Family
ID=35125852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005007338.7A Expired - Fee Related DE102005007338B4 (en) | 2004-02-20 | 2005-02-17 | Construction machine control apparatus and control method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005007338B4 (en) |
SE (1) | SE528589C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5503232A (en) * | 1993-09-17 | 1996-04-02 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Steering system for a bulldozer |
US6141613A (en) * | 1998-03-18 | 2000-10-31 | Caterpillar Inc. | Apparatus and method for controlling the steering of a tracked machine |
JP2002193137A (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Komatsu Ltd | Steering control device of crawler vehicle |
EP1251288A1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Transmission Technologies Corporation | Method and apparatus for operating a clutch in an automated mechanical transmission |
-
2005
- 2005-02-17 DE DE102005007338.7A patent/DE102005007338B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-21 SE SE0500396A patent/SE528589C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5503232A (en) * | 1993-09-17 | 1996-04-02 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Steering system for a bulldozer |
US6141613A (en) * | 1998-03-18 | 2000-10-31 | Caterpillar Inc. | Apparatus and method for controlling the steering of a tracked machine |
JP2002193137A (en) * | 2000-12-25 | 2002-07-10 | Komatsu Ltd | Steering control device of crawler vehicle |
EP1251288A1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Transmission Technologies Corporation | Method and apparatus for operating a clutch in an automated mechanical transmission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE0500396L (en) | 2005-08-21 |
DE102005007338A1 (en) | 2005-11-24 |
SE528589C2 (en) | 2006-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112006003222B4 (en) | Motor control device of a work vehicle | |
DE112006002748B4 (en) | Apparatus and method for controlling the engine and the hydraulic pump of a work vehicle | |
DE112008000724B4 (en) | Control of a vehicle with a hydrostatic, continuously variable transmission | |
DE112006002746B4 (en) | Engine speed control device of a work vehicle and method | |
DE102006000784A1 (en) | Hydraulic power control system for work machine, has controller controlling displacement of pump based on pressure measurement and temperature measurement of pressure sensor and temperature sensor, respectively | |
DE112014003994T5 (en) | Control system for a four-wheel drive vehicle | |
EP1608819B1 (en) | Drive train for a mobile vehicle and method for controlling said drive train | |
DE102005037032A1 (en) | The brakes actuating transmission control system | |
WO2004007234A1 (en) | Method and device for controlling functions of an occupational vehicle | |
EP0988477B1 (en) | Method and device for the power shiftable change-over of a hydrostatic vehicle drive of a mobile construction machine | |
DE102016216587A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR RESPONSE TO WHEEL SLIP IN A TRAIN VEHICLE | |
DE69937115T2 (en) | METHOD FOR CONTROLLING HYDRAULIC PRESSURE IN GEARBOX GEARS WITH HYDRAULIC COUPLINGS | |
DE10339245A1 (en) | Brake control system for a vehicle | |
EP1879768B1 (en) | Method for activating a manoeuvring mode of a motor vehicle | |
DE112013001732T5 (en) | Rollback prevention system for a mobile machine | |
DE19857112A1 (en) | Clutch control process for reducing shock impacts | |
EP0462401B1 (en) | Working vehicle | |
DE10131477A1 (en) | Regulation for starting and stopping a PTO stub on a land vehicle | |
EP2600038A2 (en) | Control device of a motor vehicle | |
DE102005000006A1 (en) | Transmission control for a transmission of a drive train of a work vehicle | |
EP1662185B1 (en) | Method and control device to securely interrupt the power flow in a driveline | |
DE202017001568U1 (en) | Transmission shutdown control apparatus and method for a construction machine | |
DE3627718A1 (en) | Automated mechanical manual shift transmission | |
DE102005007338B4 (en) | Construction machine control apparatus and control method | |
DE102005037751B4 (en) | Drive for a mobile vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |