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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Fahrtsteuerungs- bzw.
-regelungssystem für ein
Arbeitsfahrzeug, derart wie ein Radlader.
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BESCHREIBUNG
DES TECHNISCHEN HINTERGRUNDES
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Bei
Grab- bzw. Abtrag-/Ladearbeit durch einen Radlader wird Erde, Sand
oder dergleichen, die bzw. der in ein Fördergefäß geladen wird, oft an eine vorherbestimmte
Stelle bzw. Ort bewegt. Wenn es sich mit der Last bewegt, veranlassen
Auf- und Abbewegungen des Fahrzeugs einen Ausleger, wegen eines
vergrößerten Gewichtes
bzw. Masse des Fördergefäßes, auf-
und abzuschwenken bzw. sich auf und ab zu bewegen, und als ein Ergebnis
verstärken
sich die Schwingungen des Fahrzeugs.
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In
der Absicht, diese Schwingungen abzustellen bzw. zu unterdrücken, werden
eine untere Druckkammer eines Auslegerzylinders und ein Akkumulator
bzw. Speicher während
des Bewegens bzw. Fahrens miteinander in Verbindung gebracht, um Druckschwankungen
in der unteren Druckkammer in dem Akkumulator bzw. Speicher zu absorbieren
bzw. aufzunehmen, und andererseits wird während Grab- bzw. Abtragarbeit
mit einem Fördergefäß die Verbindung
mit dem Akkumulator bzw. Speicher unterbrochen, um die Absorption
bzw. Aufnahme von Grab- bzw. Abtragkraft in dem Akkumulator bzw.
Speicher zu verhindern. Als eine herkömmliche Technik dieser Art
kann auf die JP-A-2000-309953
Bezug genommen werden.
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9 veranschaulicht einen
wesentlichen Teil der Technik, die in der JP-A-2000-309953 offenbart
ist, obwohl sie nicht irgendeine der Zeichnungen ist, die in dieser
Patentveröffentlichung
enthalten sind. Indem 9 als
die herkömmliche
Technik angesehen wird, wird nachstehend eine Beschreibung gegeben.
Die herkömmliche
Technik, die in 9 gezeigt
ist, ist mit hydraulischen Zylindern, die an einem Arbeitsfahrzeug
angeordnet sind, spezifisch Auslegerzylindern 51, einem
Stellantrieb-Steuer- bzw. Regelventil zum Steuern bzw. Regeln eines
Druckes in Druckkammern dieser Auslegerzylinder 51, spezifisch
einem Stellantrieb-Steuer- bzw. Regelventil 54 und Hauptleitungen 52, 53 versehen,
die jeweils das Stellantrieb-Steuer- bzw. Regelventil 54 und
untere Druckkammern 51a und Stangen- bzw. Gestängedruckkammern 51b der
Auslegerzylinder verbinden, und wobei sie ebenfalls mit einem Abzweigkreis
bzw. -leitung 50 ausgestattet ist, der bzw. die von den Hauptleitungen 52, 53 abzweigt.
Der Abzweigkreis bzw. -leitung 50 hat Abzweigleitungen 55, 56,
die jeweils von den Hauptleitungen 52, 53 abzweigen,
und diese Abzweigleitungen 55, 56 sind über ein
Schaltventil 57 jeweils mit einem Akkumulator bzw. Speicher 58 und
einem Reservoir bzw. Behälter 61 verbunden.
Ansprechbar auf ein Signal von einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung 60,
wird ein Magnetventil 59 geschaltet, so dass das Schaltventil 57 in
eine geschlossene Position G oder eine offene Position H geschaltet
wird.
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Während der
Grab- bzw. Abtragarbeit mit dem Fördergefäß ist das Schaltventil 57 in
der geschlossenen Position G, so dass die unteren Druckkammern 51a des
Auslegerzylinders 51 und des Akkumulators bzw. Speichers 58 außer Verbindung
gehalten werden, um die Absorption bzw. Aufnahme der Grab- bzw.
Abtragkraft, welche an den Auslegerzylindern 51 angewendet
wird, in dem Akkumulator bzw. Speicher 58 zu verhindern.
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Während des
Bewegens bzw. Fahrens wird andererseits das Magnetventil 59 geschaltet,
um das Schaltventil 57 in die geschlossene Position H zu bringen.
Die unteren Druckkammern 51a der Auslegerzylinder 51 werden
deshalb in Verbindung mit dem Akkumulator bzw. Speicher 58 gebracht,
um Schwankungen bei der Last bzw. Beanspruchung an den unteren Druckkammern 51a in
dem Akkumulator bzw. Speicher 58 zu absorbieren bzw. aufzunehmen, so
dass Schwingungen des Fahrzeugs abgestellt bzw. unterdrückt werden
können.
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Bei
der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technik ist das Schaltventil 57 angeordnet,
um die unteren Druckkammern 51a des Auslegerzylinders 51 wahlweise
in Verbindung mit dem Akkumulator bzw. Speicher 58 zu bringen
oder um wahlweise ihre Verbindung zu unterbrechen. Während der
Verbindung bleibt die Öffnung
des Schaltventils 57 immer konstant. Das Gewicht bzw. die Masse
eines vorderen Teils variiert jedoch abhängig von dem Material oder
dergleichen, das in das Fördergefäß geladen
wird, der Fahrzeugklasse, der Vorderteilanbringung und dergleichen.
Wenn die Öffnung
des Schaltventils 57 übermäßig klein
relativ zu dem Gewicht bzw. der Masse des Vorderteilabschnittes
ist, können
Fluktuationen bzw. Schwankungen bei der Last bzw. Beanspruchung,
die auf einen Ausleger angewendet wird, in einigen Fällen nicht
völlig in
dem Akkumulator bzw. Speicher 58 absorbiert bzw. aufgenommen
werden, mit anderen Worten können Schwingungen
in einigen Fällen
nicht abgestellt bzw. unterdrückt
werden. Wenn die Öffnung
umgekehrt zu groß relativ
zu dem Gewicht bzw. Masse des Vorderteilabschnittes ist, können die
Schwingungen des Vorderteilabschnittes nicht ausreichend vermindert werden,
so dass der Körper
des Arbeitsfahrzeuges erschüttert
werden kann, um ihn in einigen Fällen
instabil zu machen. Dementsprechend kann die herkömmliche
Technik nicht im Stande sein, um in einigen Fällen Schwingungen völlig zu
absorbieren bzw. aufzunehmen, welche als ein Ergebnis einer Änderung
bei dem Gewicht bzw. der Masse des Vorderteilabschnittes auftreten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein hydraulisches Fahrtsteuerungs-
bzw. -regelungssystem für
ein Arbeitsfahrzeug vorzusehen, welches ungeachtet einer Veränderung
bei dem Gewicht bzw. der Masse eines Vorderteilabschnittes des Fahrzeuges
Schwingungen abstellen bzw. unterdrücken kann, die auftreten, wenn
mit einer Last bzw. Beanspruchung bewegt bzw. gefahren wird.
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Um
die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende
Erfindung ein hydraulisches Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem für ein Arbeitsfahrzeug
zur Verfügung,
wobei das System mit einem hydraulischen Zylinder, einem Stellantrieb- Steuer- bzw. Regelventil
zum Steuern bzw. Regeln eines Druckes in einer Druckkammer des hydraulischen
Zylinders, einem Akkumulator bzw. Speicher, der mit der Druckkammer
des hydraulischen Zylinders über
eine Verbindungsleitung verbunden ist, einem Öffnungssteuer- bzw. -regelventil, das
eine Pilot- bzw. Steuerkammer zum wahlweisen Verbinden oder Unterbrechen
der Verbindungsleitung hat, abhängig
von einem Druck in der Pilot- bzw. Steuerkammer, und einer Auswahleinrichtung
versehen ist, um wahlweise einen Druck zu der Pilot- bzw. Steuerkammer
zuzuführen
oder einen Druck aus der Pilot- bzw.
Steuerkammer abzuleiten, wobei die Auswahleinrichtung eine Steuer-
bzw. Regeleinrichtung zum variablen Steuern bzw. Regeln einer Öffnung des Öffnungssteuer- bzw. -regelventils
aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist es
nur erforderlich, Steuerung bzw. Regelung durch die Steuer- bzw.
Regeleinrichtung auszuführen,
so dass die Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils kleiner wird, wenn das Gewicht bzw. die Masse
des Vorderteilabschnittes relativ klein wird, aber größer wird, wenn
das Gewicht bzw. die Masse des Vorderteilabschnitts groß ist. Mit
anderen Worten kann das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil auf eine optimale Öffnung gesteuert bzw. geregelt
werden, und zwar durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung in Übereinstimmung
mit einer Änderung
bei dem Gewicht bzw. der Masse des Vorderteilabschnitts, und deshalb können Schwingungen
abgestellt bzw. unterdrückt werden,
welche auftreten, wenn mit einer Last bzw. Beanspruchung bewegt
bzw. gefahren wird, ungeachtet einer Änderung bei dem Gewicht bzw.
der Masse des Vorderteilabschnitts.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann die Auswahleinrichtung
ein solenoidbetätigtes Proportionalventil
zum Steuern bzw. Regeln des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils aufweisen.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
ferner eine Last- bzw. Beanspruchungsdruck-Detektionseinrichtung zum Detektieren
eines Last- bzw. Beanspruchungsdruckes an dem hydraulischen Zylinder
aufweisen und ein Signal entsprechend dem Last- bzw. Beanspruchungsdruck
ausgeben; und ansprechbar auf ein Signal, das von der Last- bzw.
Be anspruchungsdruck-Detektionseinrichtung ausgegeben wird, kann
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung die Öffnung des Öffnungssteuer- bzw. -regelventils ändern.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
ferner eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Detektieren
einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs aufweisen und
ein Signal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeben; und
ansprechbar auf ein Signal, das von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung
ausgegeben wird, kann die Steuer- bzw. Regeleinrichtung die Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils ändern.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
ferner eine Öffnungsbefehlseinrichtung zum
Ausgeben aufweisen, die auf eine Eingabe durch eine Bedienungsperson
ansprechbar ist, wobei ein Signal eine Öffnung des Schaltventils befiehlt; und
ansprechbar auf das Signal, das von der Öffnungsbefehlseinrichtung ausgegeben
wird, kann die Steuer- bzw. Regeleinrichtung die Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils ändern.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
ferner ein Auswahlventil aufweisen, das an einer Bypassleitung angeordnet
ist, die sich von der Verbindungsleitung verzweigt und parallel
mit dem Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil angeordnet ist, so dass die Bypassleitung normalerweise
in Verbindung gehalten bzw. beibehalten wird, aber unterbrochen
werden kann, wenn sich ein Last- bzw. Beanspruchungsdruck an dem
hydraulischen Zylinder wenigstens auf einen vorherbestimmten Druck
erhöht
hat.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Erfindung kann ein Rückschlagventil
an der Bypassleitung angeordnet sein, um einen Druck nur von dem
hydraulischen Zylinder zu dem Akkumulator bzw. Speicher zu entnehmen
bzw. abzulassen.
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Weil
die vorliegende Erfindung die Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils variabel steuern bzw. regeln kann, und zwar durch
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung, ab hängig von dem Gewicht bzw. der
Masse des Vorderteilabschnitts, können Schwingungen abgestellt
bzw. unterdrückt
werden, welche auftreten, wenn mit einer Last bzw. Beanspruchung
bewegt bzw. gefahren wird, ungeachtet der Änderung bei dem Gewicht bzw.
der Masse des Vorderteilabschnittes. Die vorliegende Erfindung macht es
deshalb möglich,
die Schwingungsunterdrückungsleistung
gegenüber
der herkömmlichen
Technik zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Außenansicht
eines Radladers, bezogen auf ein Beispiel der Arbeitsfahrzeuge, bei
welchen ein hydraulisches Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.
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2 ist
ein Schaltbild, das das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Öffnungsmerkmale eines Öffnungssteuer- bzw. regelventils
zeigt, und zwar als erhältlich
von dem hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Last-
bzw. Beanspruchungsdruck und einer Koeffizientenfunktion darstellt,
die durch eine Fahrtsteuer- bzw. -regeleinrichtung in dem hydraulischen
Steuerungs- bzw. Regelungssystem gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingestellt wird.
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5 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit
und einer Koeffizientenfunktion darstellt, die durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
in dem hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingestellt wird.
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6 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Befehlsmenge
der Bedienungsperson und eines Steuer- bzw. Regelstroms darstellt,
der durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung in dem hydraulischen
Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingestellt wird.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung veranschaulicht,
die durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung in dem hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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8 ist
ein Schaltbild, das ein hydraulisches Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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9 ist
ein Schaltbild, das ein herkömmliches
hydraulisches Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem für ein Arbeitsfahrzeug
veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Basierend
auf den beigefügten
Zeichnungen wird nachstehend eine Beschreibung von Ausführungsformen
zum Praktizieren des hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung für
das Arbeitsfahrzeug gegeben. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen
können
miteinander kombiniert werden.
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Mit
Bezug zuerst auf 1, hat der Radlader einen Ausleger 1,
der an einem Fahrzeugkörper
angebracht ist, und ein Fördergefäß 2,
das an einem freien Ende des Auslegers 1 angebracht ist,
und der Ausleger 1 und das Fördergefäß 2 können jeweils durch
ein Paar Auslegerzylinder 3 und ein Paar Fördergefäßzylinder 4 betätigt werden.
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[Erste Ausführungsform]
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Mit
Bezug zunächst
auf 2, hat das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw.
-regelungssystem gemäß der zweiten
Ausführungsform
einen Abzweigkreis bzw. -leitung 24, der bzw. die sich
von einem Hauptkreis bzw. -leitung zum Antreiben des Auslegerzylinders 3 verzweigt.
Untere Druckkammern 3a und Stangen- bzw. Gestängedruckkam mern 3b der Auslegerzylinder 3 sind
jeweils über
Hauptleitungen 14 und 15 mit einem Stellantrieb-Steuer-
bzw. Regelventil 16 verbunden. Das Stellantrieb-Steuer-
bzw. Regelventil 16 entnimmt bzw. lässt einen Druck von einer hydraulischen
Pumpe P zu je einer der unteren Druckkammern 3a und je
einer der Stangen- bzw. Gestängedruckkammern 3b der
Auslegerzylinder 3 in Übereinstimmung
mit einem Steuerhub eines Steuerhebels 17 ab oder bringt
die anderen Druckkammern in Verbindung mit einem Reservoir bzw. Behälter T.
Als ein Ergebnis fahren die Auslegerzylinder 3 aus oder
sie fahren ein.
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Der
Abzweigkreis bzw. -leitung 24 ist mit Abzweigleitungen 9 und 10 ausgestattet,
welche sich jeweils von den Hauptleitungen 14 und 15 verzweigen und
jeweils mit einem Speicher 7 und dem Reservoir bzw. Behälter T über ein Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 verbindbar sind. Es ist zu bemerken,
dass die Abzweigleitung 9 die unteren Druckkammern 3a des Auslegerzylinders 3 mit
dem Akkumulator bzw. Speicher 7 verbinden kann, während die
Abzweigleitung 10 die Stangen- bzw. Gestängedruckkammer 3b der Auslegerzylinder 3 mit
dem Reservoir bzw. Behälter T
verbinden kann.
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Das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 ist ein Wahlventil mit vier Öffnungen – zwei Positionen und
wird angetrieben, wenn ein Druck von einer Druckzuführungseinrichtung 8 zu
einer Druckkammer 5a über
ein solenoid-betätigtes
Proportionalventil 12 und eine Pilot- bzw. Steuerleitung 13 entnommen
bzw. abgelassen wird. Die andere Druckkammer 5b des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 ist mit dem Reservoir bzw. Behälter T über eine
Ableitungsleitung 11 und die Abzweigleitung 10 verbunden.
Ferner ist die Druckkammer 5b mit einer Rückstellfeder 6 versehen.
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Normalerweise
wird das Öffnungssteuer- bzw.
-regelventil 5 durch die Rückstellfeder 6 gedrängt bzw.
getrieben und bleibt in einer geschlossenen Position A, so dass
die Abzweigleitungen 9, 10 unterbrochen sind.
Wenn ein Druck zu der Druckkammer 5a entnommen bzw. abgelassen
wird, wird das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 in eine offene Position B gebracht,
so dass die Abzweigleitungen 9, 10 jeweils mit
dem Akkumulator bzw. Speicher 7 und dem Reservoir bzw.
Behälter
T verbunden sind.
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Das
solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 wird geöffnet oder geschlossen, und
zwar ansprechbar auf ein elektrisches Signal von einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung
zum variablen Steuern bzw. Regeln der Öffnung des Öffnungssteuer- bzw. -regelventils 5, z.
B. einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21. Während das
solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 neutral gehalten wird, bleibt es
in einer Position C, so dass die Druckkammer 5a über die
Pilot- bzw. Steuerleitung 13 mit dem Reservoir bzw. Behälter T verbunden
ist. Bei Empfang bzw. Eingang eines Signals von der Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 21 wird jedoch das solenoid-betätigte Proportionalventil 12 in
eine Position D gebracht, die auf das Signal ansprechbar ist, so
dass ein Druck von der Druckzuführeinrichtung 8 zu
der Druckkammer 5a über
die Pilot- bzw. Steuerleitung 13 entnommen bzw. abgelassen
wird. Elektrisch verbunden mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 sind
eine Last- bzw.
Beanspruchungsdruck-Detektionseinrichtung, die mit den unteren Druckkammern 3a der
Auslegerzylinder 3 für
das Detektieren eines Last- bzw. Beanspruchungsdruckes in den unteren
Druckkammern 3a und Ausgeben eines Signals entsprechend
des Last- bzw. Beanspruchungsdruckes
verbunden sind, z. B. ein Drucksensor 18; eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung
zum Detektieren einer Bewegungs- bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit des
Radladers und Ausgeben eines Signals entsprechend der Bewegungs-
bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. ein Geschwindigkeitssensor 19;
und eine Öffnungsbefehlseinrichtung
zum Ausgeben, in Reaktion auf eine Eingabe durch eine Bedienungsperson,
eines Signals, das eine Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 befiehlt, z. B. ein Befehlsschalter 20.
An das solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 gibt die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 Steuer-
bzw. Regelsignale entsprechend der jeweiligen Signale aus.
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Es
ist zu bemerken, dass die vorstehend erwähnte Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21,
das solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 und die Druckzuführeinrichtung 8 eine
Schalteinrichtung bzw. Umschalteinrichtung zum wahlweisen Zuführen eines
Pilot- bzw. Steuerdrucks zu der Pilot- bzw. Steuerkammer 5a oder
Ableiten eines Pilot- bzw. Steuerdruckes aus der Pilot- bzw. Steuerkammer 5a des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 bilden.
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Der
Abzweigkreis bzw. -leitung 24 ist ebenfalls mit einem Hahn 22 und
einem Sicherheits- bzw. Entlastungsventil 23 versehen,
welche parallel zueinander zwischen dem Akkumulator bzw. Speicher 7 und
dem Reservoir bzw. Behälter
T angeordnet sind.
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Mit
Bezug auf 3 werden veranschaulichende Öffnungsmerkmale
des Öffnungssteuer- bzw.
-regelventils 5, das in 2 dargestellt
ist, beschrieben. Die Abszisse stellt Steuer- bzw. Regelströme dar,
welche das solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 empfängt, während die
Ordinate Öffnungen
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 darstellt. Wenn ein Steuer- bzw. Regelstrom
zu dem solenoid-betätigten Proportionalventil 12 übertragen
wird, wird ein Druck entsprechend dem Stromwert zu der Druckkammer 5a entnommen
bzw. abgelassen, so dass das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 veranlasst wird, sich durch einen Hub
zu bewegen. Der Maximalwert der Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 wird entsprechend eines zu erwartenden
Maximalwertes des Last- bzw. Beanspruchungsdruckes an den Auslegerzylindern 3 eingestellt.
Ein Stromwert, bei welchem die Öffnung
auf das Maximum gebracht, d.h. das Öffnungssteuer- bzw. -regelventil 5 veranlasst
wird, sich durch den vollständigen
Hub zu bewegen, wird mit imax bezeichnet.
Bei dem Beispiel von 3 ist eine Aussparung an dem Öffnungssteuer- bzw.
-regelventil 5 gebildet, um einen Bereich vorzusehen, in
welchem die Öffnung
genau bzw. fein gesteuert bzw. geregelt werden kann.
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Mit
Bezug auf 4 wird eine Beschreibung einer
veranschaulichenden Beziehung zwischen einem Last- bzw. Beanspruchungsdruck
an den unteren Druckkammern 3a des Auslegerzylinders 3 und einer
Koeffizientenfunktion gegeben, die durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 eingestellt
wird, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Abszisse
stellt Last- bzw. Beanspruchungsdrücke an den unteren Druckkammern 3a der
Auslegerzylinder 3 dar, während die Ordinate ausgegebene
berechnete Koeffizienten ep in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 darstellt.
Bei diesem Beispiel wird ein Koeffizient ep berechnet, der von 0
bis 1 reicht und die Magnitude bzw. Größe eines Steuer- bzw. Regelstroms
bestimmt, um an das solenoid-betätigte
Proportionalventil 12 ausgegeben zu werden, und zwar basierend
auf einem Druck, der an dem Drucksensor 18 detektiert wird.
Je größer der Last-
bzw. Beanspruchungsdruck, umso größer der Koeffizient ep und
folglich der Steuer- bzw. Regelstrom.
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Mit
Bezug als Nächstes
auf 5 wird eine Beschreibung einer veranschaulichenden
Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Koeffizientenfunktion
gegeben, die durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 eingestellt
wird, die in 2 gezeigt ist. Die Abszisse
stellt Geschwindigkeiten eines Fahrzeuges dar, während die Ordinate ausgegebene
berechnete Koeffizienten ev in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 darstellt.
Bei diesem Beispiel wird ein Koeffizient, der von 0 bis 1 reicht
und die Magnitude bzw. Größe eines
Steuer- bzw. Regelstroms bestimmt, um zu dem solenoidbetätigten Proportionalventil 12 übertragen
zu werden, berechnet, und zwar basierend auf einer Bewegungs- bzw.
Fahrgeschwindigkeit, die durch den Geschwindigkeitssensor 19 detektiert
wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorherbestimmten Wert
Vo erreicht, nimmt der Koeffizient ev einen
derartigen Wert SP an, dass das Öffnungssteuer- bzw. -regelventil 5 in
die Verbindungsposition gebracht wird, und deshalb beginnt sich
das Öffnungssteuer- bzw.
-regelventil 5 zu öffnen.
Je höher
die Fahrzeuggeschwindigkeit, umso größer der Koeffizient ev und folglich
der Steuer- bzw. Regelstrom. Die Koeffizienten ep, ev, die in den 4 und 5 gezeigt
sind, werden anschließend
hier beschrieben.
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Mit
Bezug auf 6 wird als Nächstes eine Beschreibung einer
veranschaulichenden Beziehung zwischen einem Betätigungshub des Befehlsschalters 20 und
eines Steuer- bzw.
Regelstroms gegeben, der durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 eingestellt
wird, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Abszisse
stellt Steuer- bzw. Regelhübe
des Befehlsschalters 20 dar, nämlich die Mengen der Befehle
der Bedienungsperson, während
die Ordinate Steuer- bzw. Regelströme zu dem solenoid-betätigten Proportionalventil 12 darstellt.
Bei diesem Beispiel wird, ungeachtet des Last- bzw. Beanspruchungsdrucks und
der Bewegungs- bzw. Fahrgeschwindigkeit, die Magnitude bzw. Größe eines
Steuer- bzw. Regelstroms zu dem solenoid-betätigten Proportionalventil 12 durch
die Menge der Befehle der Bedienungsperson bestimmt und die Öffnung des Öffnungssteuer- bzw.
-regelventils 5 vergrößert sich
mit der Menge der Befehle der Bedienungsperson.
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Basierend
auf dem Flussdiagramm, das in 7 veranschaulicht
ist, wird als Nächstes
eine Beschreibung der veranschaulichten Verarbeitung gegeben, welche
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 ausführt, die
in 2 gezeigt ist. Während der Radlader Arbeit durchführt, empfängt die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 Signale von dem Drucksensor 18,
dem Geschwindigkeitssensor 19 und dem Befehlsschalter 20 (S4).
Zu dieser Zeit bestimmt die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21,
ob es ein Signal von dem Befehlsschalter 20 gibt oder nicht
(S4) und, wenn das Signal vorhanden ist, gibt sie einen Steuer- bzw.
Regelstrom entsprechend der Menge der Befehle der Bedienungsperson
aus (S5). Wenn kein Signal vorhanden ist, berechnet andererseits
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 einen Steuer- bzw.
Regelstrom entsprechend eines Last- bzw. Beanspruchungsdruckes und
der Bewegungs- bzw. Fahrgeschwindigkeit (S6) und gibt ihn an das
solenoidbetätigte
Proportionalventil 12 aus.
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Eine
Beschreibung wird nun über
die Berechnung eines Steuer- bzw. Regelstroms gegeben. In den 4 und 5 wurden
Koeffizienten ep und ev entsprechend eines Last- bzw. Beanspruchungsdruckes
und der Bewegungs- bzw. Fahrgeschwindigkeit in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 berechnet.
Bei dieser Ausführungsform
wird das Produkt dieser Koeffizienten ep, ev und des Steuer- bzw.
Regelstroms imax, um das Öffnungssteuer- bzw. -regelventil 5,
welches in 3 gezeigt ist, zu veranlassen, sich
durch den vollständigen
Hub zu bewegen, als Steuer- bzw. Regelstrom für das solenoid-betätigte Proportionalventil 12 verwendet.
Als eine Konsequenz gilt, dass je größer die Last bzw. Beanspruchung
auf die Auslegerzylinder 3 ist und je größer die Bewegungs-
bzw. Fahrgeschwindigkeit ist, desto größer ist der Steuer- bzw. Regelstrom
und folglich die Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5. Sogar, wenn der Last- bzw. Beanspruchungsdruck groß ist, wird
der Radlader in Betracht gezogen, um ein Grab- bzw. Abtragbewegen
bzw. -fahren auszuführen,
und zwar insofern als die Bewegungs- bzw. Fahrgeschwindigkeit ein
bestimmtes Niveau nicht erreicht, wie dies in 5 veranschaulicht
ist. Dementsprechend wird der Steuer- bzw. Regelstrom so gering
eingestellt, dass sich das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 nicht öffnet.
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Mit
Bezug auf die 2 bis 7 wird nun eine
Beschreibung einer Funktion des hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw.
Regelungssystems gemäß der ersten
Ausführungsform
gegeben. Es ist vorauszusetzen, dass die Funktion ohne irgendein
Signal von dem Befehlsschalter 20 ausgeführt wird,
um ihre Beschreibung in Kombination mit einer Funktion des Radladers
zu erleichtern, der in 1 veranschaulicht ist.
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Während der
Radlader, der in 1 gezeigt ist, das Graben bzw.
Abtragen, Last- bzw. Beanspruchungsarbeit oder ein Grab- bzw. Abtragbewegen bzw.
-fahren ausführt,
ist die Bewegungs- bzw. Fahrgeschwindigkeit niedrig und der Steuer-
bzw. Regelstrom zu dem solenoid-betätigten Proportionalventil 12 hat
einen niedrigen Wert, wie dies vorstehend mit Bezug auf 7 beschrieben
ist. Dementsprechend wird ein Druck, der hoch genug ist, um die
voreingestellte Last bzw. Beanspruchung an der Feder 6 zu überwinden,
nicht zu der Druckkammer 5a des Öffnungssteuer- bzw. -regelventils 5 zugeführt. Das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 bleibt deshalb in der geschlossenen
Position A, mit anderen Worten werden die Abzweigleitungen 9 und 10 unterbrochen
gehalten.
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Während sich
der Radlader mit einer Last bzw. Beanspruchung bewegt bzw. fährt, wird
ein Steuer- bzw. Regelstrom entsprechend des Last- bzw. Beanspruchungsdruckes
und der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgegeben, wie dies vorstehend
erwähnt
ist, und zwar von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 an
das solenoid-betätigte
Proportionalventil 12, und entsprechend dem ausgegebenen Wert
wird ein Druck von der Druckzuführung 8 gesteuert
bzw. geregelt und dann zu der Druckkammer 5a des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 entnommen bzw. abgelassen. Wenn sich
der an der Druckkammer 5a angewendete Druck auf ein Niveau
erhöht,
das ausreichend ist, um die voreingestellte Last bzw. Beanspruchung
an der Feder 6 überwinden, wird
das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 veranlasst, sich durch einen Hub entsprechend
dem Druck in der Druckkammer 5a zu bewegen. Als ein Ergebnis
wird das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 in die geschlossene Position B gebracht,
mit anderen Worten werden die Abzweigleitungen 9 und 10 jeweils
in verbundene Zustände
gebracht, und während
des Bewegens bzw. Fahrens wird das Schwenken bzw. Bewegen des Auslegers 1 in
dem Akkumulator bzw. Speicher 7 absorbiert bzw. aufgenommen,
und zwar über
den Auslegerzylinder 3 und die Abzweigleitung 9.
Wenn die Last bzw. Beanspruchung an dem Vorderteilabschnitt des Radladers,
mit anderen Worten der Last- bzw. Beanspruchungsdruck auf den Auslegerzylinder 3,
hoch ist, wird die Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 größer. Wenn
die Last bzw. Beanspruchung an dem Vorderteilabschnitt gering ist,
wird andererseits die Öffnung
des Ventils 5 kleiner.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform,
die aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 variabel gesteuert bzw. geregelt,
und zwar durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21, abhängig von
dem Last- bzw. Beanspruchungsdruck
und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Es ist deshalb möglich, das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 zu einer angemessenen Öffnung zu
steuern bzw. zu regeln, und zwar entsprechend zu dem Gewicht bzw.
der Masse des Vorderteilabschnittes, z. B. des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins
einer Last bzw. Beanspruchung und der Fahrzeugklasse, der Last bzw.
Beanspruchung an den Auslegerzylindern als ein Ergebnis einer Änderung
oder dergleichen bei der Vorderteilanbringung, und der Fahrzeuggeschwindigkeit,
und um Schwingungen des Radladers während des Bewegens bzw. Fahrens
angemessen abzustellen bzw. zu unterdrücken. Mit anderen Worten kann
hervorragende Schwingungsunterdrückungsleistung
sichergestellt werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Bei
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Druck des
Akkumulators bzw. Speichers 7, wenn das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 in der geschlossenen Position A ist,
im Wesentlichen gleich zu dem Druck in den unteren Druckkammern 3a des
Auslegerzylinders 3, wenn das Öffnungssteuer- bzw. -regelventil 5 in
der offenen Position B war, und zwar kurz vor seiner Schaltung in die
geschlossene Position A. Der Last- bzw. Beanspruchungsdruck an den
Auslegerzylindern 3 variiert jedoch häufig, abhängig von dem Gewicht bzw. der Masse
der Last bzw. Beanspruchung, dem Haltewinkel des Auslegers 1 und
dergleichen. In dem Moment, in dem das Öffnungssteuer- bzw. -regelventil 5 in
die offene Position B geschaltet worden ist, gibt es entsprechend
eine Druckdifferenz zwischen den unteren Druckkammern 3a der
Auslegerzylinder 3 und des Akkumulators bzw. Speichers 7.
Wegen dieser Druckdifferenz kommt es zu einer unerwünschten Bewegung,
derart wie plötzliches
Absenken des Auslegers 1, und als ein Er gebnis kann ein
Stoß bzw. eine
Erschütterung
stattfinden, um den Fahrkomfort nachteilig zu beeinflussen.
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Mit
Bezug auf das Schaltbild, das in 8 gezeigt
ist, wird das hydraulische Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden. Erfindung nachstehend beschrieben. Bei der Beschreibung
der zweiten Ausführungsform
werden diese Teile des hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystems,
welche dieselben oder äquivalent
zu den entsprechenden Teilen bei der ersten Ausführungsform sind, durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Nur diese Teile des hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystems,
welche unterschiedlich von den entsprechenden Teilen in der ersten
Ausführungsform
sind, werden beschrieben.
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An
der Abzweigleitung 9, welche die unteren Druckkammern 3a der
Auslegerzylinder 3 und des Akkumulators bzw. Speichers 7 miteinander
verbindet, ist eine Bypassleitung 26 parallel mit dem Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 angeordnet, und an der Bypassleitung 26 sind
ein Drosselventil 25 und ein Wahlventil 27 in
dieser Reihenfolge von stromaufwärts
angeordnet. Das Wahlventil 27 ist ein Wahlventil mit zwei Öffnungen
-zwei Positionen. Zu einer der Druckänderungen des Wahlventils 27,
d.h. einer Druckkammer 27a, wird ein Druck an einer stromabwärts gelegenen
Seite der Drossel bzw. des Drosselventils geführt und die andere Druckkammer,
d.h. eine Druckkammer 27b ist mit dem Reservoir bzw. Behälter T über eine
Ableitungsleitung 31 verbunden. Das Wahlventil 27 ist
ebenfalls mit einer Rückstellfeder 28 ausgestattet.
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Normalerweise
bleibt das Wahlventil 27 in einer offenen Position E, so
dass die unteren Druckkammern 3a der Auslegerzylinder 3 und
des Akkumulators bzw. Speichers 7 über die Bypassleitung 26 verbunden
bleiben. Wenn der Druck in den unteren Druckkammern 3a der
Auslegerzylinder 3 ansteigt und der Druck in der Druckkammer 27a höher als
der Druck wird, der durch die Rückstellfeder 28 eingestellt
wird, wird das Wahlventil 27 in eine geschlossene Position
F gebracht, so dass die Bypassleitung 27 unterbrochen ist.
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Ferner
ist ein Rückschlagventil 29 an
der offenen Position E des Wahlventils 27 angeordnet und gestattet
nur eine Strömung
aus den unteren Druckkammern 3a der Auslegerzylinder 3 in
Richtung des Akkumulators bzw. Speichers 7.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform,
die, wie vorstehend beschrieben, aufgebaut ist, sind die unteren
Druckkammern 3a des Auslegerzylinders 3 und des
Akkumulators bzw. Speichers 7 über die Bypassleitung 26 miteinander
verbunden, sogar wenn das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 in der geschlossenen Position A ist.
Der Druck in dem Akkumulator bzw. Speicher 7 kann deshalb
nahe an den Druck in den unteren Druckkammern 3a des Auslegerzylinders 3 gebracht
werden, was zu einer Verringerung bei der Druckdifferenz zwischen
dem Akkumulator bzw. Speicher 7 und der unteren Druckkammern 3a des
Auslegerzylinders 3 führt.
Sogar in dem Moment, da das Öffnungssteuer-
bzw. -regelventil 5 in die offene Position B geschaltet
worden ist, kann eine unerwünschte
Bewegung des Auslegers vermindert werden, um einen Stoß bzw. eine
Erschütterung
an dem Fahrzeug abzustellen bzw. zu unterdrücken. Wegen der Anordnung der
Drossel bzw. des Drosselventils 25 an der Bypassleitung 26 ist
es ebenfalls möglich,
die Absorption bzw. Aufnahme eines Grab- bzw. Abtragdruckes in dem
Akkumulator bzw. Speicher 7 abzustellen bzw. zu unterdrücken, welcher
bei den Auslegerzylindern 3 angewendet wird. Andere Funktionen
und vorteilhafte Wirkungen sind wie dies mit Bezug auf die erste
Ausführungsform
vorstehend beschrieben ist.
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Es
ist zu bemerken, dass, obwohl die Beziehungen zwischen dem Last-
bzw. Beanspruchungsdruck und der Fahrzeuggeschwindigkeit und den
Koeffizientenfunktionen ep, ev in der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 bei
den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen
eingestellt werden, die vorliegende Erfindung nicht auf das Einstellen
derartiger Beziehungen beschränkt
ist, und Beziehungen zwischen dem Last- bzw. Beanspruchungsdruck und der Fahrzeuggeschwindigkeit
und den Steuer- bzw. Regelströmen
können
dabei eingestellt werden.
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Ferner
können
die vorstehend beschriebene erste und zweite Ausführungsform
ebenfalls derart aufgebaut sein, dass die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 mit
einer Uhr bzw. Takteinrichtung versehen ist, um eine Zeitdauer von
dem Zeitpunkt einer Eingabe eines Signals von dem Geschwindigkeitssensor 19 in
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 zu messen, und zwar
ein Steuer- bzw. Regelsignal, mit anderen Worten wird ein Steuer- bzw. Regelstrom,
der im Stande ist, die Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 relativ klein zu halten, z. B. während einer
vorherbestimmten Zeitdauer, von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 an
das solenoid-betätigte Proportionalventil 12 ausgegeben,
und ein Steuer- bzw. Regelstrom, der im Stande ist, allmählich bzw. schrittweise
die Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 zu vergrößern, wird von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 21 an
das solenoid-betätigte Proportionalventil 12 von
einem Zeitpunkt außerhalb der
vorstehend erwähnten,
vorherbestimmten Zeitdauer ausgegeben.
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Mit
den hydraulischen Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystemen, die
wie vorstehend beschrieben aufgebaut sind, kann die Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils 5 reibungslos von der geschlossenen
Position A in die offene Position B und ferner von einer kleinen Öffnungsposition
in eine große Öffnungsposition
gebracht werden, und zwar bei Beginn des Bewegens bzw. Fahrens mit
einer Last bzw. Beanspruchung. Es ist deshalb möglich, das Auftreten eines
Stoßes
bzw. einer Belastung an dem Radlader zu vermeiden, welche anderweitig
als ein Ergebnis der Öffnung
des Öffnungssteuer-
bzw. regelventils 5 gelten würde.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Folgendes: Ein hydraulisches
Fahrtsteuerungs- bzw. -regelungssystem für ein Arbeitsfahrzeug, derart
wie ein Radlader, ist mit Auslegerzylindern, einem Stellantrieb-Steuer-
bzw. Regelventil zum Steuern bzw. Regeln eines Druckes in unteren
Druckkammern des Auslegerzylinders, einem Akkumulator bzw. Speicher,
der mit den unteren Druckkammern des Auslegerzylinders über eine
Verbindungsleitung verbunden ist, einem Öffnungssteuer- bzw. -regelventil,
das eine Pilot- bzw. Steuerkammer hat, um wahlweise mit der Verbindungsleitung
in Verbindung zu sein oder die Verbindungsleitung zu unterbrechen, abhängig von
einem Druck in der Pilot- bzw. Steuerkammer und einer Wahleinrichtung
zum wahlweisen Zuführen
eines Druckes zu der Pilot- bzw. Steuerkammer oder Ableiten eines
Druckes aus der Pilot- bzw.
Steuerkammer, ausgestattet. Die Wahleinrichtung weist eine Steuer-
bzw. Regeleinrichtung zum variablen Steuern bzw. Regeln einer Öffnung des Öffnungssteuer-
bzw. -regelventils auf.