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Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Anbaugeräts. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gespann, das ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit dem Anbaugerät aufweist.
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Es ist bekannt, bei einer Bearbeitung eines Bodens, insbesondere eines Ackers, einen Traktor einzusetzen, der ein Anbaugerät, beispielsweise einen Pflug oder Grubber oder ein anderes derartiges Bodenbearbeitungsgerät, zieht. Bei kleineren Anbaugeräten wird dieses vom Traktor über ein Hubwerk getragen. Eine auf das Anbaugerät wirkende Zugkraft, ein Schlupf von Rädern des Traktors oder ein Abstand des Anbaugerätes zum zu bearbeitenden Boden wird hierbei üblicher Weise über eine elektrohydraulische Hubwerksregelung geregelt.
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Zur Erhöhung einer Produktivität des Traktors, ist es notwendig, dass dieser eine bestimmte Fläche des Bodens in einer kürzeren Zeit bearbeiten kann. Es sind weiter zur Erhöhung der Produktivität vergleichsweise große Anbaugeräte, beispielsweise große Pflüge, und somit auch vergleichsweise große Traktoren einzusetzen. Die Größe der Traktoren und Anbaugeräte ist hierbei allerdings insbesondere in Europa aufgrund der Straßenverkehrsordnung und aufgrund von baulichen Gegebenheiten begrenzt. Des Weiteren ist nachteilig, dass eine benötigte Zugkraft für vergleichsweise große Anbaugeräte von dem Traktor entsprechend bereitgestellt werden muss, womit dieser üblicherweise ein höheres Gewicht aufweist. Um eine für den Acker äußerst nachteilige Bodenpressung durch den Traktor zu begrenzen oder zu verringern, müssen hierbei entweder sehr große und breite Räder eingesetzt werden, was wiederum aufgrund der Straßenverkehrsordnung problematisch ist, oder es müssen eine Vielzahl von Achsen, wie beispielsweise bei einem vierachsigen Knicklenker-Traktor, vorgesehen sein. Derartige Knicklenker-Traktoren sind allerdings schwer zu bedienen und ihre Geschwindigkeit ist limitiert. Da bei einem derartigen vierachsigen Knicklenker-Traktor üblicher Weise die Räder einer jeweiligen Traktorseite in Reihe hintereinander angeordnet sind, entsteht auch hier eine vergleichsweise große Bodenpressung beziehungsweise Bodenverdichtung.
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Bei vergleichsweise großen Anbaugeräten ist ferner bekannt, eine zusätzliche Achse mit Rädern bei dem Anbaugerät vorzusehen.
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Alternativ oder zusätzlich zur Vergrößerung des Anbaugeräts und des Traktors kann zur Erhöhung der Produktivität der Traktor auch mit einer höheren Geschwindigkeit eingesetzt sein. Eine maximale Geschwindigkeit ist hierbei allerdings nicht beliebig steigerbar und bei heutigen Traktoren bereits erreicht. Die Geschwindigkeit wird insbesondere dadurch begrenzt, dass ein Fahrer des Traktors den Bearbeitungsprozess überwachen muss und bei Bedarf korrigierend eingreifen muss. Ebenfalls steigt der Zugwiderstand beim Pflügen überproportional mit der Fahrgeschwindigkeit an.
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Zur Erhöhung der Produktivität ist des Weiteren aus dem Stand der Technik bekannt, zwei Traktoren einzusetzen, die synchron arbeiten und von einem einzigen Fahrer geführt werden. Die beiden Traktoren werden über die sogenannte „elektronische Deichsel“ verbunden. Die Führung der Traktoren erfolgt hierbei insbesondere durch hinzuziehen einer GPS-Vorrichtung. Nachteilig hierbei ist, dass zwei Traktoren benötigt werden, die jeweils über die Zusatzfunktion „elektronische Deichsel“ – einmal als ziehendes und einmal als gezogenes Fahrzeug – verfügen müssen. Zudem wird für jeden Traktor ein gleiches Anbaugerät benötigt. Außerdem ist die Steuerung der beiden Traktoren recht aufwendig, da der Fahrer nicht mehr alleine für seinen Traktor, sondern auch für den parallel versetzt dazu arbeitenden Traktor verantwortlich ist und diesen überwachen muss. Insbesondere außerhalb des Ackers, beispielsweise bei einem Vorgewende, ist ein Einsatz von zwei Traktoren für den Fahrer sehr anspruchsvoll. Außerdem ist ein Transport eines derartigen Gespanns auf einer Straße sehr problematisch, weswegen üblicher Weise für einen jeweiligen Traktor ein einzelner Fahrer eingesetzt wird, was die Produktivität senkt.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Anbaugerät zu schaffen, das vorrichtungstechnisch einfach ausgestaltet ist und mit dem eine Produktivität steigerbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren für ein Anbaugerät zu schaffen, mit dem das Anbaugerät auf einfache Weise derart geregelt wird, dass die Produktivität erhöht ist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Gespann aus einem Traktor und einem Anbaugerät zu schaffen, das vorrichtungstechnisch einfach ausgestaltet ist und eine hohe Produktivität aufweist.
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Die Aufgabe hinsichtlich des Anbaugeräts wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich des Gespanns gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Erfindungsgemäß ist ein Anbaugerät, insbesondere ein Pflug oder ein Grubber, für ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, insbesondere für einen Traktor, für eine Zugmaschine, für einen Ackerschlepper oder Schlepper, vorgesehen. Das Anbaugerät hat zumindest eine Achse mit zumindest einem daran aufgehängten Rad. Vorteilhafter Weise kann das Rad elektrisch angetrieben werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Lage des Rads relativ zum Anbaugerät elektrisch oder hydraulisch verstellbar oder geregelt sein.
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Mit dem elektrisch angetriebenen Rad bzw. einer elektrisch angetriebenen Achse kann auf vorrichtungstechnisch einfache Weise eine Zugkrafteinwirkung auf das Anbaugerät verbessert werden. Mit der Lageregelung des Rads bzw. der Achse kann das Anbaugerät, insbesondere in Kombination mit einer Hubwerksregelung des Traktors, äußerst flexibel an sich verändernde Arbeitsbedingungen angepasst werden. So kann beispielsweise ein Abstand des Anbaugeräts zu einem bearbeiteten Acker mit einer Vielzahl von Freiheitsgraden optimal eingestellt werden, was die Produktivität erhöht. Des Weiteren kann durch die Lageregelung eine Kraftwirkung des Anbaugeräts, beispielsweise wenn dieses als Pflug oder Grubber eingesetzt ist, in Richtung des Ackers optimal auf eine Traktorhinterachse und die Achse des Anbaugeräts verteilt werden, was wiederum eine Traktion eines Gespanns aus Traktor und Anbaugerät verbessert.
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Äußerst vorteilhaft ist die Kombination aus elektrisch angetriebenem Rad bzw. Achse und hydraulischer oder elektrischer Lageregelung des Rads bwz. der Achse des Anbaugeräts. Hierdurch kann das Anbaugerät auf vorrichtungstechnisch einfache Weise optimal an aktuelle Einsatzbedingungen angepasst werden.
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Des Weiteren ist ein elektrischer Antrieb des Rads bzw. der Achse des Anbaugeräts vorrichtungstechnisch einfach integrierbar. Eine Integrierung eines hydraulischen Antriebs dagegen wäre äußerst aufwendig. Beim elektrischen Antreiben und bei einer elektrischen Lageregelung des Rads bzw. der Achse wäre, im Unterschied zur Hydraulik, keine Ventiltechnik und keine hydraulischen Leitungen notwendig.
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Zum Regeln des Antriebs des Rads bzw. Achse und der Position des Rads bzw. der Achse kann eine Regeleinrichtung vorgesehen sein.
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Mit Vorteil regelt die Regeleinrichtung einen Antrieb des Rads und/oder die Position des Rads bzw. der Achse in Abhängigkeit von Betriebsgrößen des Traktors. Somit kann die Regelung des zusätzlichen Rads bzw. der zusätzlichen Achse des Anbaugeräts an den Traktor angepasst werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung regelt die Regeleinrichtung das Rad bzw. die Räder der Achse des Anbaugeräts in Abhängigkeit einer Hubwerksregelung des Traktors. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Regeleinrichtung das Rad in Abhängigkeit von einem Antrieb des Traktors regelt.
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Zum Antreiben des zumindest einen Rades der Achse des Anbaugeräts kann ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, der vorrichtungstechnisch einfach luftgekühlt ist. Der elektrische Antrieb hat vorteilhafterweise auch einen besseren Wirkungsgrad als ein hydraulischer Antrieb.
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Zum Integrieren oder Einrichten der zusätzlichen Achse in das Anbaugerät kann vorrichtungstechnisch einfach eine genormte Schnittstelle zwischen der Achse und dem Anbaugerät vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass die Achse beispielsweise für mehrere Anbaugeräte verwendet werden kann.
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Vorzugsweise hat die Schnittstelle eine mechanisch lösbare Verbindung, insbesondere Bolzenverbindung, um das Anbaugerät mit der Achse zu verbinden. Des Weiteren kann die Schnittstelle für die elektrische Verbindung zwei Hochvolt-DC-Leitungen aufweisen. Zusätzlich kann eine 12 Volt-Versorgungsleitung oder Niedervolt-Versorgungsleitung vorgesehen sein. Beispielsweise zum Steuern und Regeln der Achse kann die Schnittstelle eine Verbindung für einen CAN-Bus aufweisen.
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Um die Achse einfach in das Anbaugerät zu integrieren, kann diese an einem Endbereich des Anbaugeräts angeordnet sein.
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Alternativ beziehungsweise falls es eine optimale Gewichtsverteilung voraussetzt, kann die elektrische Achse auch vom Endbereich des Anbaugeräts beabstandet sein und somit näher in Richtung hin zum Traktor angeordnet sein.
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Ist das Anbaugerät als Grubber ausgebildet, so ist denkbar die Achse vor dem am weitesten von dem Traktor beabstandeten Grubberzinken (dem letzten Grubberzinken) anzuordnen. Die Achse ist somit zwischen dem letzten Grubberzinken und dem Traktor vorgesehen.
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Auch ist denkbar, an das Anbaugerät weitere Anbaugeräte, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Aspekte, anzuschließen oder aufzusatteln. Beispielsweise ist denkbar bei dem als Grubber ausgebildeten Anbaugerät eine Sämaschine anzuschließen. Die weiteren Anbaugeräte werden hierbei vorzugsweise hinter der zusätzlichen Achse des Anbaugeräts angeordnet. Außerdem können die zusätzlichen Anbaugeräte ebenfalls jeweils zumindest eine elektrische Achse aufweisen.
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Eine Lageregelung der Achse und/oder des Rads des Anbaugeräts erfolgt insbesondere dadurch, dass es hinsichtlich ihrer Lage relativ zum übrigen Anbaugerät durch die Regeleinrichtung regelbar ist. Ein Aktor zur Regelung der Position der Achse und/oder des Rads des Anbaugeräts kann hydraulisch oder elektrisch betreibbar sein.
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Mit Vorteil ist die Achse von der Regeleinrichtung derart geregelt, dass sich das Anbaugerät, insbesondere wenn es ein Pflug oder Grubber ist, im Wesentlichen waagrecht oder etwa parallel zur Ackeroberfläche erstreckt. Es hat sich gezeigt, dass dies zu einem vorteilhaften Arbeitsergebnis führt. Das Anbaugerät, insbesondere falls es ein Pflug oder Grubber ist, kann bei dieser waagrechten Position oder bei dieser im Wesentlichen parallel zur Ackerfläche sich erstreckenden Position vom Acker ausgehoben oder in diesen eingetaucht sein. Vorzugsweise heben oder senken hierbei das Heckhubwerk und die Lageregelung der elektrischen Achse das Anbaugerät im Wesentlichen synchron.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Antrieb des Rads bzw. der Achse des Anbaugeräts, insbesondere außerhalb eines Ackers, drehmomentgeregelt. Würde es zusammen mit den Rädern des Traktors drehzahlgeregelt sein, so würde dies dazu führen, dass bei einer Fahrt außerhalb des Ackers, beispielsweise auf einer Straße, die Regeleinrichtungen des Traktors und des Anbaugeräts möglicherweise gegeneinander arbeiten und zu einem erhöhten Reifenverschleiß führen würden.
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Wird das Rad des Anbaugeräts auf einem landwirtschaftlich genutzten Boden, beispielsweise dem Acker, eingesetzt, so erfolgt vorzugsweise eine Drehzahlregelung.
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Ein Drehzahlsollwert für die Regeleinrichtung des Anbaugeräts kann zu einem Drehzahlsollwert oder zu einer Drehzahl einer Hinterradachse des Traktors proportional sein oder dieser unter Berücksichtigung der Raddurchmesser, insbesondere im Wesentlichen, entsprechen. Dies führt dazu, dass der Traktor und die elektrische Achse des Anbaugeräts einen gleichen Schlupf oder ein konstantes Schlupfverhältnis zueinander aufweisen können. Ferner kann hierdurch der Schlupf möglichst gering gehalten werden, um Kraftstoff einzusparen. Als Drehzahl der Hinterradachse kann beispielsweise eine Eingangsdrehzahl eines Traktordifferentials der Hinterradachse verwendet werden. Weist auch die Achse des Anbaugeräts ein Differential auf, so wird vorzugsweise dessen Eingangsdrehzahl bei der Drehzahlregelung geregelt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Sperrung des Differentials der Hinterradachse des Traktors das Differential der Achse des Anbaugeräts ebenfalls gesperrt. Vorzugsweise kann über eine Übersetzung, beispielsweise einer Übersetzung des Differentials oder eines Getriebes, der Hinterradachse des Traktors und der Achse des Anbaugeräts und über einen Radumfang der Räder der Hinterradachse des Traktors und des Rads oder der Räder der Achse des Anbaugeräts ein gewünschtes Schlupfverhältnis und/oder ein gewünschtes Drehzahlverhältnis berechnet werden.
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Vorzugsweise weisen die Räder der Hinterradachse des Traktors und der Achse des Anbaugeräts einen, insbesondere im Wesentlichen gleichen Schlupf und/oder eine, insbesondere im Wesentlichen gleiche Umfangsgeschwindigkeit auf. Sie sind somit derart geregelt, dass sie einen gleichen Schlupf und/oder eine gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben.
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Es ist denkbar, die Eingangsdrehzahl des Differentials der Hinterradachse und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleich drehenden Rädern der Hinterradachse anhand einer Drehzahl des Verbrennungsmotors des Traktors und der Übersetzung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Differential der Hinterradachse zu berechnen. Aus der Drehzahl kann dann ein Drehzahlsollwert und/oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitssollwert für die Regeleinrichtung der elektrischen Achse ermittelt werden. Dies hat den Vorteil, dass keine Messung der Drehzahl am Differential nötig ist.
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Mit Vorteil kann aus der Drehzahl des Differentials der Hinterradachse des Traktors eine Radumfangsgeschwindigkeit der Räder der Hinterradachse des Traktors berechnet werden, die der Regeleinrichtung der Achse übermittelt ist. Diese kann anhand der Radumfangsgeschwindigkeit den Drehzahlsollwert des Rads der Achse berechnen.
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Eine Leistung und/oder ein Drehmoment der Achse des Anbaugeräts kann durch die Regeleinrichtung dieser Achse begrenzbar sein, um ein Abwürgen des Verbrennungsmotors des Traktors durch eine zu große Leistungsentnahme zu verhindern.
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Mit Vorteil kann ein Sollschlupf des Rads der Achse des Anbaugeräts und eine Solllage der Achse des Anbaugeräts von einem Benutzer vorgegeben werden.
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Durch die Regeleinrichtung der Achse des Anbaugeräts kann ein Drehmoment des Rads und/oder eine Drehzahl des Rads und/oder ein Schlupf des Rads regelbar sein.
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Erfindungsgemäß ist ein Gespann mit einem Traktor und einem Anbaugerät gemäß einem der vorgehenden Aspekte vorgesehen. Vorzugsweise sind hierbei das Anbaugerät und ein Hubwerk des Traktors jeweils von einer eigenen Regeleinrichtung geregelt.
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Wie vorstehend bereits erläutert kann das Hubwerk des Traktors für das Anbaugerät und die Achse oder das Rad bzw. die Räder des Anbaugeräts etwa synchron gehoben und gesenkt werden.
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Regelungstechnisch einfach können die Regeleinrichtungen des Anbaugeräts und des Hubwerks jeweils einen gleichen Sollwert als Eingangsgröße aufweisen. Bei dem Sollwert handelt es sich insbesondere um einen Soll-Schlupf der Hinterräder des Traktors.
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Ein Verbrennungsmotor des Traktors kann einen Generator antreiben, der wiederum die elektrische Achse mit Energie versorgt. Somit kann der Traktor zur Energieversorgung der elektrischen Achse eingesetzt sein.
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Ein Teil einer Leistung des Verbrennungsmotors des Traktors wird somit über den Generator in elektrische Leistung gewandelt, die zum Betrieb des Anbaugeräts oder eines Anhängers eingesetzt wird. Die Leistung des Verbrennungsmotors wird somit nicht vollständig als Traktionsleistung über die Achsen des Traktors beispielsweise auf den Ackerboden abgegeben, sondern ein Teil wird eben als elektrische Leistung auf das Anbaugerät übertragen, welches dann die Traktionsleistung auf den Ackerboden überträgt.
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Das Anbaugerät und der Traktor können vorteilhafter Weise derart von ihrer jeweiligen Regeleinrichtung oder von einer gemeinsamen Regeleinrichtung geregelt sein, dass die elektrische Achse des Anbaugeräts etwa einen gleichen Schlupfwert wie die Antriebsachse oder Hinterradsachse des Traktors aufweist. Alternativ kann die Regelung derart erfolgen, dass ein Verhältnis des Schlupfs der elektrischen Achse des Anbaugeräts und der Hinterradachse des Traktors etwa gleich bleiben.
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Problematisch bei einem erfindungsgemäßen Gespann ist ein Abknicken, falls der Traktor die Traktion verliert und das Anbaugerät „schiebt“. Falls der Traktor nun nicht starr mit dem Anbaugerät verbunden ist, was problematisch bei engen Lenkmanövern wäre, so kann er um ein Gelenk zwischen dem Hubwerk des Traktors und dem Anbaugerät einknicken. Um dies zu vermeiden kann ein Lenkzylinder zwischen dem Traktor und dem Anbaugerät vorgesehen sein. Es ist denkbar, dass der Lenkzylinder hierbei proportional zum Lenkradeinschlag betrieben ist. Ferner ist denkbar, dass der Lenkzylinder auf einem Acker verriegelt ist und außerhalb des Ackers, beispielsweise in einem Vorgewende, entriegelt ist. Bei verriegeltem Lenkzylinder auf dem Acker kann das Gespann nicht abknicken und es kann immer eine maximale Zugleistung auf den Acker übertragen werden.
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Alternativ oder zusätzlich zum Lenkzylinder kann vorgesehen sein, dass der Traktionsverlust des Traktors beziehungsweise ein Abknicken erfasst wird und die elektrische Achse entsprechend abgeregelt wird. Die Abregelung kann hierbei in Abhängigkeit eines Leistungsvergleichs zwischen Traktor und elektrischer Achse des Anbaugeräts erfolgen.
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Um das Abknicken zu erkennen, können die Leistung des Verbrennungsmotors, die Leistung, die die elektrische Achse abgibt, und die, insbesondere großen Verbraucherleistungen des Traktors herangezogen werden. Diese Leistungen sind hierbei vorzugsweise aufgrund von Berechnungen der eingesetzten Regeleinrichtungen bekannt. Falls die elektrische Achse mehr Leistung abgibt als die Traktion des Traktors es erfordert, so wird die Hinterradachse des Traktors abgeregelt, um ein Einknicken zu verhindern. Die Leistung der elektrischen Achse des Anbaugeräts könnte somit immer auf die Traktionsleistung des Traktors oder einem Bruchteil davon begrenzt werden.
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Des Weiteren ist alternativ möglich ein Abknicken über Sensoren zu erkennen. Die Abregelung erfolgt somit in Abhängigkeit eines Sensorsignals des Sensors. Falls beispielsweise der Abknickwinkel des Anbaugeräts nicht zu einem Lenkeinschlag bei dem Traktor passt, so wird die elektrische Achse des Anbaugeräts abgeregelt.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern des Anbaugeräts gemäß einem der vorhergehenden Aspekte sind folgende Schritte vorgesehen:
- – Falls ein Ist-Schlupf des Rads bzw. der Räder der Achse des Anbaugeräts geringer als ein Soll-Schlupf ist, so wird alleine beziehungsweise nur eine Soll-Lage des bzw. der Räder der Achse des Anbaugeräts von der Regeleinrichtung geregelt;
- – Falls ein Ist-Schlupf größer als der Soll-Schlupf ist, so wird ein Abstand des Anbaugeräts von einer Oberfläche vergrößert, wodurch ein Festfahren des Anbaugeräts verhindert wird. Ein Soll-Schlupf und eine Soll-Lage des Anbaugeräts kann von einem Fahrer vorgegeben sein.
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Da das Anbaugerät vorzugsweise etwa waagrecht ausgerichtet sein sollte oder etwa parallel zur Erdoberfläche, kann der Sollwert in einen Sollwert für das Hubwerk des Traktors und einen Sollwert für die Lageregelung (Höhenverstellung) der elektrischen Achse umgerechnet werden. Es ist denkbar hierbei ein manuelles Trimmen durch den Benutzer zu ermöglichen.
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Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Gespann
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2 einen Regelkreis für ein Gespann
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3 einen Regelkreis für das Gespann aus 1 und
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4 einen weiteren Regelkreis für das Gespann aus 1.
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Gemäß 1 ist ein Gespann 1 mit einem Traktor 2 und einem daran angehängten Anbaugerät 4 in Form eines Grubbers 4 vorgesehen. Der Traktor 2 hat eine Vorderradachse 6 und eine Hinterradachse 8, die jeweils zwei Räder aufweisen. Am vom Traktor 2 beabstandeten Endabschnitt 10 des Grubbers 4 ist eine elektrische Achse 12 mit einem Rad bzw. zwei Rädern 14 vorgesehen. Über eine Koppelvorrichtung 16 ist der Grubber 4 an einem heckseitigen Hubwerk 18 des Traktors 2 angekoppelt.
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Das Rad bzw. die Räder 14 der elektrischen Achse 12 sind über einen nicht dargestellten elektrischen Antrieb antreibbar. Zusätzlich kann über einen elektrischen Aktor 20 das Rad 14 bzw. die Achse relativ zum Grubber 4 bewegt werden. Eine Bewegungsrichtung 22 erstreckt sich etwa senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Anbaugeräts 4, die im Idealfall sich etwa parallel zur Erdoberfläche erstreckt. Über den Aktor 20 ist somit eine Lageregelung des Rads bzw. der Räder 14 relativ zum übrigen Grubber 4 ermöglicht. Getrennt zur Lageregelung des Rads bzw. der Räder 14 erfolgt eine Lagerregelung des Grubbers 4 durch das Hubwerk 18 des Traktors 2. Das Hubwerk 18 kann hierbei den Grubber 4 über die Kopplungsvorrichtung 16 ebenfalls etwa in einer senkrecht zur Erdoberfläche erstreckenden Bewegungsrichtung 26 in seiner Höhe verstellen. Alternativ kann die Lageverstellung des Rads bzw. der Räder 14 auch hydraulisch erfolgen. An dem Gruber können eine Vielzahl von Grubberzinken 24 vorgesehen sein.
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Gemäß 2 ist ein Regelkreis 28 dargestellt. Dieser hat Komponenten die dem Traktor 2 zugeordnet sind und Komponenten, die dem Anbaugerät zugeordnet sind, bei dem es sich hierbei um einen Anbaugerät 30 handelt. Das Anbaugerät 30 hat zumindest zwei Räder, die jeweils über einen elektrischen Antrieb 32, 34 antreibbar sind. Die Regelung der Antriebe 32 und 34 erfolgt über eine Regeleinrichtung 36 des Traktors 2. Diese ist an einen CAN-Bus 38 angeschlossen. Mit elektrischer Energie werden die Antriebe 32 und 34 über einen Generator 40 des Traktors 2 versorgt. Über ein Userinterface 42 ist die Regeleinrichtung 36 einstellbar. Die Drehzahl der Hinterachse ist über eine Messeinrichtung 44 erfassbar. Bei dem vorliegenden Regelkreis 28 der 2 erfolgt die Regelung der Antriebe 32 und 34 anhand einer Drehzahlregelung.
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Gemäß 3 ist ein r Regelkreis für den Traktor 2 und das Anbaugerät 4 etwas detaillierter für einen Antrieb für beide Räder der Achse dargestellt. Hierbei wird eine Drehzahl 46 eines Differentials 48 der Hinterradachse 8 des Traktors 2, siehe auch 1, ermittelt. Daraus wird eine Radumfangsgeschwindigkeit der Räder der Hinterradachse 8 berechnet, was anhand des Blocks 50 gezeigt ist. Anhand dieser Radumfangsgeschwindigkeit wird eine Sollgeschwindigkeit 52 für die elektrische Achse 12, siehe auch 1, ermittelt, die einem Block 54 zugeführt ist. Darin wird eine Sollgeschwindigkeit des Anbaugeräts 4 ermittelt und in eine Soll-Drehzahl der Räder 14, siehe auch 1, der elektrischen Achse 12 ermittelt. Die ermittelte Soll-Drehzahl 56 wird einer Drehzahlregelung zugeführt, die durch den Block 58 dargestellt ist. Dieser ist eine Drehmomentbegrenzung oder eine Leistungsbegrenzung nachgeschaltet, die durch den Block 60 dargestellt ist. Die Drehmomentbegrenzung oder Leistungsbegrenzung des Blocks 60 ist durch eine Maximalleistungsvorgabe 62 einstellbar. Nach dem Block 60 wird einem Pulswechselrichter 64 ein Soll-Strom 66 zugeführt. Der Pulswechselrichter mit feldorientierter Stromregelung steuert dann die elektrische Achse 12. Von der elektrischen Achse 12 wird dann eine Lage und/oder eine Drehzahl erfasst, was durch den Block 68 dargestellt ist. Eine Ist-Drehzahl 70 oder Ist-Lage 70 wird von dem Block 68 dem Pulswechselrichter 64 zugeführt. Des Weiteren wird die Ist-Drehzahl und die Ist-Lage 70 mit der Soll-Drehzahl 56 verglichen und dem Block 60 zugeführt.
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Gemäß 4 ist ein Regelkreis 72 zur Schlupfregelung des Gespanns 1 aus 1 dargestellt. Als Eingangsgröße weist der Regelkreis 72 einen Soll-Schlupf 74 auf. Dieser ist mit einem Ist-Schlupf 76 verglichen. Das Vergleichsergebnis wird einem Schlupfregler 78 gemeldet. Ausgangsseitig des Schlupfreglers 78 erfolgt in einem Block 80 eine Umrechnung eines Lage-Sollwerts für das Hubwerk 18, siehe 1, und für die elektrische Achse 12. Zwischen dem Schlupfregler 78 und dem Block 80 wird der Lage-Sollwert 82 eingeführt. Ferner kann eine Trimmung 84 durch einen Fahrer des Traktors 2 bei dem Hubwerk 18 und der elektrischen Achse 12 aus 1 vorgenommen werden. Eine Lageregelung 86 für das Hubwerk 18 und eine Lageregelung 88 für die elektrische Achse 12 basieren auf dem gemeinsamen Lage-Sollwert 82, der in dem Block 80 umgerechnet wird. Bei der Lageregelung 86 wird zusätzlich eine Ist-Lage 90 des Hubwerks 18 berücksichtigt. Bei der Lageregelung 88 wird eine Ist-Lage der elektrischen Achse 12 berücksichtigt. Mit der Lageregelung 86 erfolgt dann eine Ventilansteuerung 94 des Hubwerks 18 und mit der Lageregelung 88 eine Ventilansteuerung 96 der elektrischen Achse 12.
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Offenbart ist ein Anbaugerät für einen Traktor, das zumindest eine Achse mit zumindest einem daran aufgehängten Rad aufweist. Vorteilhafter Weise ist das Rad elektrisch angetrieben und/oder eine Position des Rads kann relativ zum Anbaugerät elektrisch oder hydraulisch regelbar sein. Bei einem Gespann mit einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug und einem derartigen Anbaugerät kann sowohl das Anbaugerät als auch ein Hubwerk des Traktors jeweils von einer eigenen Regeleinrichtung geregelt sein. Die Regeleinrichtungen regeln hierbei basierend auf einem gemeinsamen Sollwert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gespann
- 2
- Traktor
- 4
- Grubber
- 6
- Vorderradachse
- 8
- Hinterradachse
- 10
- Endabschnitt
- 12
- elektrische Achse
- 14
- Rad
- 16
- Kopplungsvorrichtung
- 18
- Hubwerk
- 20
- Aktor
- 22
- Bewegungsrichtung
- 24
- Grubberzinken
- 26
- Bewegungsrichtung
- 28
- Regelkreis
- 30
- Anbaugerät
- 32
- Antrieb
- 34
- Antrieb
- 36
- Regeleinrichtung
- 38
- CAN-Bus
- 40
- Generator
- 42
- User-Interface
- 44
- Messeinrichtung
- 46
- Drehzahl
- 48
- Differential
- 50
- Block
- 52
- Sollgeschwindigkeit
- 54
- Block
- 56
- Solldrehzahl
- 58
- Block
- 60
- Block
- 62
- Maximalleistungsvorgabe
- 64
- Pulswechselrichter
- 66
- Soll-Strom
- 68
- Block
- 70
- Ist-Drehzahl/ Ist-Lage
- 72
- Regelkreis
- 74
- Soll-Schlupf
- 76
- Ist-Schlupf
- 78
- Schlupfregler
- 80
- Block
- 82
- Lage-Sollwert
- 84
- Trimmung
- 86
- Lageregelung
- 88
- Lageregelung
- 90
- Ist-Lage
- 92
- Ist-Lage
- 94
- Ventilansteuerung
- 96
- Ventilansteuerung
