DE19956102A1 - Durch Steuerhebel und Lenkrad lenkbarer Motorgrader - Google Patents

Abstract

Ein Duallenksystem zur Steuerung der Lenkung eines Motorgraders wird offenbart. Das Duallenksystem weist einen Steuerhebel auf, der entlang einer Vielzahl von Achsen bewegbar ist. Die Bewegung des Steuerhebels in einer ersten Richtung entlang einer ersten Achse überträgt ein erstes elektrisches Eingangssignal an einen elektronischen Steuercomputer, der wiederum ein erstes Steuersignal an elektrohydraulische Betätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem rechten Lenkzylinder und dem linken Lenkzylinder des Motorgraders assoziiert sind. Der rechte Lenkzylinder und der linke Lenkzylinder bewirken eine Drehung der Vorderräder in einer ersten Richtung ansprechend auf das erste Steuersignal. Die Bewegung des Steuerhebels in einer zweiten Richtung entlang der ersten Achse überträgt ein zweites elektrisches Eingangssignal an einen elektronischen Steuercomputer, der wiederum ein zweites Steuersignal an elektrohydraulische Betätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem rechten Lenkzylinder und dem linken Lenkzylinder des Motorgraders assoziiert sind. Der rechte Lenkzylinder und der linke Lenkzylinder bewirken eine Drehung der Vorderräder in einer zweiten Richtung ansprechend auf das zweite Steuersignal. Der Motorgrader kann auch durch Drehung eines Lenkrades gelenkt werden, welches auch durch den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder wirkt.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Motor­ grader bzw. Straßenhobel und insbesondere auf einen Mo­ torgrader der zwei Lenksteuerungen aufweist.

Technischer Hintergrund

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Motor­ grader bzw. Straßenhobel, der zwei Mechanismen zur Steue­ rung der Lenkung des Motorgraders aufweist.

Motorgrader weisen viele handbetätigte Steuerungen auf, um Funktionen auszuführen wie beispielsweise die Positio­ nierung eines Werkzeuges oder eines Schildes in verschie­ denen Orientierungen, die Gelenkbewegung bzw. Ausrichtung des Rahmens des Graders und die Einstellung von anderen Gradereinstellungen. Bei den meisten Gradern wird die Lenkung mittels eines Lenkrades durchgeführt, welches durch das Hydrauliksystem des Motorgraders wirkt.

Heutige Motorgrader erfordern zahlreiche handbetätigte Steuerungen, da typischerweise jede handbetätigte Steue­ rung verwendet wird, um nur eine oder zwei Funktionen zu steuern. Oft muß der Bediener des Motorgraders den Grader steuern, während er viele andere Funktionen ausführt, wie beispielsweise die Einstellung der Schildverkippung, die Einstellung des Schildwinkels relativ zum Rahmen und die Einstellung der Gelenkbewegung des Graderrahmens. Die Ausführung von allen diesen Funktionen unter Verwendung von handbetätigten Steuerungen, während man das Fahrzeug mit dem Lenkrad lenkt, ist schwierig, ineffizient und er­ müdend für den Bediener. Der Bediener muß oft eine oder beide Hände vom Lenkrad entfernen, um die anderen Steue­ rungen zu betätigen. Um die Schwierigkeit zu verringern, den Wirkungsgrad zu verbessern und die Ermüdung des Be­ dieners zu verringern, ist es wünschenswert, eine Vor­ richtung vorzusehen, die einem Bediener gestattet, einen Motorgrader zu steuern, ohne zu erfordern, daß der Bedie­ ner die handbetätigten Steuerungen losläßt, die die Mo­ torgraderwerkzeuge steuern. Es ist auch wünschenswert, eine Vorrichtung vorzusehen, die ergonomisch vorteilhaft zur Steuerung von sowohl der Lenkung als auch dieser an­ deren Funktionen ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht ein wirkungsvolles und ergonomisches Lenkungssteuersystem für einen Motorgrader bzw. Straßenhobel vor. Das System gestattet es, daß der Motorgrader durch einen von zwei Mechanismen gelenkt wird, die vom Bediener ausgewählt werden können.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Lenk­ mechanismus ein elektrohydraulisches Steuersystem und ei­ nen Joystick bzw. Steuerhebel auf, der in einer Vielzahl von Achsen einschließlich einer ersten Achse bewegbar ist. Das elektrohydraulische Steuersystem weist einen elektronischen Steuercomputer auf, eine Vielzahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen, einen hy­ draulischen rechten Lenkzylinder, der mit einer der Viel­ zahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen assoziiert ist, und einen hydraulischen linken Lenkzylin­ der, der mit einer weiteren der Vielzahl von elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen assoziiert ist. Der hydraulische rechte Lenkzylinder und der hydraulische linke Lenkzylinder sind jeweils mit einem von einem Paar von Vorderrädern des Motorgraders verbunden. Die Bewegung des Steuerhebels in einer ersten Richtung auf der ersten Achse überträgt ein erstes elektronisches Eingangssignal an den elektronischen Steuercomputer, und der elektroni­ sche Steuercomputer überträgt ein erstes Steuersignal an die elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hy­ draulischen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das erste elektronische Eingangssignal. Das erste Steuersignal betätigt die elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen, die mit dem hydraulischen rech­ ten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylin­ der assoziiert sind, und der hydraulische rechte Lenkzy­ linder und der hydraulische linke Lenkzylinder drehen das Paar von Vorderrädern in einer ersten Drehrichtung an­ sprechend auf die Betätigung der assoziierten elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen durch das erste Steuersignal. Die Bewegung des Steuerhebels in der ersten Achse in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur er­ sten Richtung überträgt ein zweites elektronisches Ein­ gangssignal an den elektronischen Steuercomputer, und der elektronische Steuercomputer überträgt ein zweites Steu­ ersignal an die elektrohydraulischen Betätigungsvorrich­ tungen, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das zweite elektronische Eingangssignal. Das zweite Steuersignal betätigt die elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und der hy­ draulische rechte Lenkzylinder und der hydraulische linke Lenkzylinder drehen das Paar von Vorderrädern in einer zweiten Richtung ansprechend auf die Betätigung der asso­ ziierten elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen durch das zweite Steuersignal. Die zweite Drehrichtung ist entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Lenkungssteuersystem weiter ein Lenkrad auf, welches mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hy­ draulischen linken Lenkzylinder verbunden ist. Die Dre­ hung des Lenkrades in einer ersten Richtung betätigt den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder zur Dre­ hung des Paares von Vorderrädern in der ersten Drehrich­ tung. Die Drehung des Lenkrades in einer zweiten Richtung betätigt den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzy­ linder zur Drehung des Paares von Vorderrädern in der zweiten Drehrichtung.

Somit gestattet die vorliegende Erfindung einem Bediener, einen Motorgrader bzw. Straßenhobel zu lenken, während er die Steuerung einer elektronischen Handsteuerung beibe­ hält, die verwendet wird, um andere Motorgraderfunktionen zu steuern. Zusätzlich gestattet es die vorliegende Er­ findung dem Bediener, das Lenkrad zu verwenden, wenn es vorteilhaft ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Motorgraders;

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Motorgraders;

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines elek­ trohydraulischen Steuersystems für den Motor­ grader; und

Fig. 4 ist eine Seitenperspektivansicht einer elektro­ nischen Handsteuerung, die gemäß der vorliegen­ den Erfindung ausgelegt ist.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen An­ sichten zeigen, ist ein Motorgrader bzw. Straßenhobel im allgemeinen bei 10 in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Der Motorgrader 10 wird primär als ein Endbearbeitungswerk­ zeug verwendet, um eine Erdoberfläche 11 zu einer letzt­ endlichen Anordnung zu formen. Anstelle der Bewegung von großen Mengen an Erde in Fahrrichtung wie bei anderen Ma­ schinen wie beispielsweise einem Bulldozer, bewegt der Motorgrader 10 typischerweise relativ kleine Erdmengen von Seite zu Seite.

Der Motorgrader 10 weist einen vorderen Rahmen 12, einen hinteren Rahmen 14 und ein Schild 16 auf. Die vorderen und hinteren Rahmen 12 und 14 werden durch Vorderräder 18 und Hinterräder 19 getragen. Eine Bedienerkabine 20, die die vielen Steuerungen enthält, die ein Lenkrad 80 und eine Vielzahl von elektronischen Handsteuerungen 90 auf­ weisen, die nötig sind, um den Motorgrader 10 zu betäti­ gen, ist auf dem vorderen Rahmen 12 montiert. Ein im all­ gemeinen bei 21 gezeigter Motor wird verwendet, um den Motorgrader 10 anzutreiben oder mit Leistung zu versehen. Der Motor 21 ist auf dem hinteren Rahmen 14 montiert. Das Schild 16, auf das manchmal als Formplatte Bezug genommen wird, wird verwendet, um Erde zu bewegen. Das Schild 16 ist auf einer im allgemeinen bei 22 gezeigten Verbin­ dungsanordnung montiert. Die Verbindungsanordnung 22 ge­ stattet es, daß das Schild 16 zu einer Vielzahl von un­ terschiedlichen Positionen relativ zum Motorgrader 10 be­ wegt wird. Beginnend am Vorderteil des Motorgraders 10 und nach hinten zum Schild 16 hin laufend, weist die Ver­ bindungsanordnung 22 eine Zugstange 24 auf.

Die Zugstange 24 ist an dem Vorderrahmen 12 mit einem Ku­ gelgelenk montiert. Die Position der Zugstange 24 wird gesteuert durch drei hydraulische Zylinder, auf die im allgemeinen Bezug genommen wird als rechter Hubzylinder 28, als linker Hubzylinder 30 und als Mittelverschie­ bungszylinder bzw. Zentralverschiebungszylinder 32. Eine im allgemeinen bei 34 gezeigte Kupplung verbindet die drei Zylinder 28, 30 und 32 mit dem Vorderrahmen 12. Die Kupplung 34 kann während der Umpositionierung des Schil­ des bewegt werden, ist jedoch während der Erdbewegungs­ vorgänge fest stationär. Die Höhe des Schildes 16 mit Be­ zug auf die Erdoberfläche 11 unter dem Motorgrader 10, im allgemeinen als Schildhöhe bezeichnet, wird primär durch den rechten 28 und den linken Hubzylinder 30 gesteuert. Jeder Hubzylinder, 28 und 30, wirkt zum Anheben und Ab­ senken des assoziierten Endes des Schildes 16. Somit hebt und senkt der rechte Hubzylinder 28 das rechte Ende des Schildes 16. Der Mittelverschiebungszylinder 32 bewegt die Zugstange 24 von Seite zu Seite relativ zum vorderen Rahmen 12.

Die Zugstange 24 weist eine große flache Platte auf, auf die im allgemeinen als Jochplatte 36 Bezug genommen wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Unter der Jochplatte 36 ist ein großes Zahnrad, auf das im allgemeinen als Kreis 38 Bezug genommen wird. Der Kreis 38 wird durch einen Hydraulikmo­ tor gedreht, der im allgemeinen als ein Kreisantrieb 40 bezeichnet wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Drehung des Kreises 38 durch den Kreisantrieb 40 schwenkt das Schild 16 um eine Achse A, die an der Zugstange 24 befestigt ist.

Das Schild 16 ist an einem (nicht gezeigten) Scharnier an dem Kreis 38 mit einem (nicht gezeigten) Bügel montiert. Ein hydraulischer Schildkippzylinder 46 wird verwendet, um den Bügel nach vorne oder nach hinten zu kippen und somit das Oberteil des Schildes 16 relativ zur Schneid­ kante 17 nach vorne und hinten zu kippen.

Das Schild 16 ist auf einer Gleitverbindung in den Bügel montiert, was gestattet, daß das Schild 16 von Seite zu Seite relativ zum Bügel verschoben oder geschaltet wird. Ein in Fig. 2 gezeigter hydraulischer Seitenverschie­ bungszylinder 50 wird verwendet, um die Seitenverschie­ bung des Schildes 16 zu steuern.

Mit Bezug auf Fig. 2 wird ein rechter Gelenkzylinder, der im allgemeinen bei 52 gezeigt ist, an der rechten Seite des hinteren Rahmens 14 montiert, und ein linker Gelenkzylinder, der im allgemeinen bei 54 gezeigt ist, wird an der linken Seite des hinteren Rahmens 14 mon­ tiert. Die rechten und linken Gelenkzylinder 52 und 54 sind hydraulisch und werden verwendet, um den vorderen Rahmen 12 um eine in Fig. 1 gezeigte Achse B zu drehen. Die Achse B wird im allgemeinen als Gelenkachse bezeich­ net. In Fig. 2 ist der Motorgrader 10 in einem neutralen Gelenkwinkel oder einem Gelenkwinkel von Null positio­ niert. Die Hinterräder 19 werden durch ein (nicht gezeig­ tes) Differenzial angetrieben, wie es in der Technik wohl bekannt ist. Benachbart zu den Vorderrädern ist ein hy­ draulischer rechter Lenkzylinder 82 und ein hydraulischer linker Lenkzylinder 84. Der rechte Lenkzylinder 82 und der linke Lenkzylinder 84 werden verwendet, um die Posi­ tion der Vorderräder 18 zu steuern und somit den Motor­ grader 10 zu lenken. Bei einem herkömmlichen Motorgrader 10 wird die Drehung des Lenkrades 80 verwendet, um den rechten Lenkzylinder 82 und den linken Lenkzylinder 84 zu betätigen. Wie dem Fachmann verständlich sein wird, könn­ ten die Vorderräder 18 unter Verwendung von nur einem einzigen Lenkzylinder gedreht werden, der entweder am linken oder am rechten Vorderrad 18 montiert ist.

Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines elek­ trohydraulischen Steuersystems 60 für den Motorgrader 10.

Das Steuersystem 60 ist ausgelegt, um die verschiedenen Hydrauliksteuerungen des oben beschriebenen Motorgraders 10 zu betätigen. Das System 60 weist eine Vielzahl von elektronischen Handsteuerungen 90 (siehe Fig. 4) auf, die von Block 62 dargestellt werden, die die Betätigungen der Hände des Bedieners an den Handsteuerungen 90 in eine Vielzahl von elektrischen Eingangssignalen umwandeln. Diese Eingangssignale tragen Betriebsinformationen zu ei­ nem elektronischen Steuercomputer, der von Block 64 dar­ gestellt wird.

Der Steuercomputer 64 empfängt die elektrischen Eingangs­ signale, die von den Handsteuerungen 62 erzeugt werden, verarbeitet die Betriebsinformationen, die von den Ein­ gangssignalen getragen bzw. übermittelt werden, und über­ trägt Steuersignale zu einer Vielzahl von Antriebselek­ tromagneten, von denen jeder in einer elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtung gelegen ist, wie von Block 66 dargestellt.

Der hydraulische Teil des Steuersystems 60 erfordert so­ wohl hohen Hydraulikdruck als auch niedrigen Pilot- bzw. Vorsteuerdruck. Hoher Hydraulikdruck wird von einer Hy­ draulikpumpe geliefert, die von Block 68 dargestellt wird. Die Hydraulikpumpe 68 nimmt eine Drehbewegung auf, typischerweise vom Motor 21 des Motorgraders 10 und er­ zeugt hohen Hydraulikdruck. Der niedrige Vorsteuerdruck wird durch ein hydraulisches Druckreduzierungsventil ge­ liefert, welches von Block 70 dargestellt wird. Das hy­ draulische Druckreduzierungsventil 70 nimmt hohen Hydrau­ likdruck von der Hydraulikpumpe 68 auf und liefert nied­ rigen Pilot- bzw. Vorsteuerdruck an die elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen 66.

Jede elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 66 weist einen Antriebselektromagneten und ein Hydraulikventil auf. Der Elektromagnet empfängt Steuersignale von dem elektronischen Steuercomputer 64 und erzeugt eine gesteu­ erte mechanische Bewegung eines Kernschaftes der Betäti­ gungsvorrichtung 66. Das Hydraulikventil nimmt sowohl die gesteuerte mechanische Bewegung des Kernschaftes der Be­ tätigungsvorrichtung 66 auf als auch den niedrigen Pilot- bzw. Vorsteuerdruck von dem hydraulischen Druckreduzie­ rungsventil 70, und erzeugt gesteuerten Vorsteuerhydrau­ likdruck für Hydraulikventile, die vom Block 72 darge­ stellt werden.

Die Hydraulikventile 72 nehmen sowohl gesteuerten Vor­ steuerhydraulikdruck von den elektrohydraulischen Betäti­ gungsvorrichtungen 66 als auch hohen Hydraulikdruck von der Hydraulikpumpe 68 auf und erzeugen gesteuerten hohen Hydraulikdruck für hydraulische Betätigungsvorrichtungen, Zylinder und Motoren, wie vom Block 74 dargestellt.

Die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen, Zylinder und Motoren 74 nehmen gesteuerten hohen Hydraulikdruck von den Hydraulikventilen 72 auf und erzeugen mechanische Kraft zur Bewegung des vorderen Rahmens 12 des Graders 10 und für verschiedene mechanische Verbindungen, wie von Block 76 dargestellt. Wie oben beschrieben richtet die Bewegung des vorderen Rahmens 12 des Graders 10 mit Bezug auf den hinteren Rahmen 14 des Graders 10 den Gelenkwin­ kel ein. Die Bewegung der mechanischen Verbindungen rich­ tet die Position des Schildes 16 oder von anderen Werk­ zeugen ein.

Jede hydraulische Betätigungsvorrichtung, jeder Zylinder und Motor 74, wie beispielsweise die Hubzylinder 28 und 30 und der Kreisantriebsmotor 40 weisen einen elektroni­ schen Positionssensor auf, der von Block 78 dargestellt wird. Die elektronischen Positionssensoren 78 übertragen Informationen bezüglich der Position ihrer jeweiligen hy­ draulischen Betätigungsvorrichtung, ihres Zylinders oder des Motors 76 an den elektronischen Steuercomputer 64. In dieser Weise kann der Steuercomputer 64 beispielsweise den Gelenkwinkel des Graders 10 und die Position des Schildes 16 bestimmen. Mit einer solchen Information kann der Steuercomputer 64 zusätzliche Operationen ausführen.

In Fig. 4 ist eine elektronische Handsteuerung im allge­ meinen bei 90 gezeigt. Die Handsteuerung 90 weist einen Steuerhebel 92 auf. Der Steuerhebel 92 ist entlang einer ersten Achse 94 und einer zweiten Achse 96 bewegbar, die im allgemeinen senkrecht zur ersten Achse 94 ist. Der Steuerhebel 92 ist auch entlang von Achsen bewegbar, die zwischen der ersten Achse 94 und der zweiten Achse 96 liegen. Der Steuerhebel 92 ist um eine dritte Achse 98 drehbar, die senkrecht zu sowohl der ersten Achse 94 als auch der zweiten Achse 96 ist. In dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen umfaßt der Ausdruck beweg­ bar auf einer Achse sowohl die lineare Bewegung des Steu­ erhebels 92 entweder auf der ersten Achse 94 oder auf der zweiten Achse 96 als auch die Drehung des Steuerhebels 92 um die dritte Achse 98.

Der hydraulische rechte Lenkzylinder 82 und der hydrauli­ sche linke Lenkzylinder 84 werden durch das elektrohy­ draulische Steuersystem 60 gesteuert, und zwar durch Be­ wegung des Steuerhebels 92 auf der ersten Achse 94, auf der zweiten Achse 96 oder um die dritte Achse 98 herum. Sowohl der hydraulische rechte Lenkzylinder 82 als auch der hydraulische linke Lenkzylinder 84 sind jeweils mit einer der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 assoziiert. Die Bewegung des Steuerhebels 92 in einer ersten Richtung auf einer der Achsen 94, 96 oder 98 über­ trägt ein erstes elektronisches Eingangssignal an den elektronischen Steuercomputer 64. Der elektronische Steu­ ercomputer 64 überträgt dann ein erstes Steuersignal an die elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder 82 und dem hy­ draulischen linken Lenkzylinder 84 assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das erste elektronische Eingangs­ signal. Das erste Steuersignal betätigt die elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen 66, die mit dem hy­ draulischen rechten Lenkzylinder 82 und dem hydraulischen linken Lenkzylinder 84 assoziiert sind. Die Betätigung dieser elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 bewirkt, daß der hydraulische rechte Lenkzylinder 82 und der hydraulische linke Lenkzylinder 84 das Paar von Vor­ derrädern 18 in einer ersten Drehrichtung drehen. Vor­ zugsweise ist die Drehung der Vorderräder 18 intuitiv, so daß beispielsweise die Bewegung des Steuerhebels 92 nach links oder die Drehung des Steuerhebels 92 nach links die Vorderräder 18 nach links dreht. Es sei bemerkt, daß eine Entscheidung bei der Herstellung vorgenommen werden muß, welche Achse, das heißt die erste Achse 94, die zweite Achse 96 oder die dritte Achse 98, zur Steuerung der Len­ kung verwendet wird. Die nicht lenkenden Achsen sind dann für andere Funktionen verfügbar, wie unten beschrieben.

Die Bewegung des Steuerhebels 92 in einer zweiten Rich­ tung entgegengesetzt zur ersten Richtung auf der gleichen Achse überträgt ein zweites elektronisches Eingangssignal an den elektronischen Steuercomputer 64, der dann ein zweites Steuersignal an die elektrohydraulischen Betäti­ gungsvorrichtungen 66 überträgt, die mit dem hydrauli­ schen rechten Lenkzylinder 82 und dem hydraulischen lin­ ken Lenkzylinder 84 assoziiert sind. Das zweite Steuersi­ gnal betätigt die elektrohydraulischen Betätigungsvor­ richtungen 66, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzy­ linder 82 und dem hydraulischen linken Lenkzylinder 84 assoziiert sind, um zu bewirken, daß sie das Paar von Vorderrädern 18 in einer zweiten Drehrichtung entgegenge­ setzt zur ersten Drehrichtung drehen. Somit kann ein Be­ diener den Motorgrader bzw. Straßenhobel 10 lenken, ohne eine Hand von einer elektronischen Steuerung zur Drehung des Lenkrades 80 zu entfernen. Das Lenkrad 80 kann immer noch verwendet werden falls erwünscht. Die Drehung des Lenkrades 80 hat Vorrang vor der Steuerung der Lenkung des Motorgraders 10 durch den Steuerhebel 92. Wenn somit das Lenkrad 80 gedreht wird, werden die Vorderräder 18 in der Richtung gedreht, die durch die Position des Lenkra­ des 80 angezeigt wird, auch wenn die Position des Steuer­ hebels 92 die Vorderräder 18 in einer anderen Richtung drehen würde.

Wie oben beschrieben, ist der Steuerhebel 92 entlang der ersten Achse 94, entlang der zweiten Achse 96 oder ent­ lang der dritten Achse 98 bewegbar. Die Bewegung des Steuerhebels 92 entlang einer der anderen Achsen, die nicht zur Lenkung des Motorgraders 10 verwendet werden, überträgt auch elektrische Eingangssignale an den elek­ tronischen Steuercomputer 64. Der elektronische Steuer­ computer 64 überträgt dann ein Steuersignal zumindest zu einer der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 ansprechend auf jedes Eingangssignal. Wie oben be­ schrieben, betätigt die Betätigung von einer der elek­ trohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 entweder ei­ nen Hydraulikzylinder, einen Hydraulikmotor oder eine hy­ draulische Betätigungsvorrichtung 74, wie beispielsweise den Schildkippzylinder 46. Die Bewegung des Steuerhebels 92 entlang einer Achse zwischen der ersten Achse 94 und der zweiten Achse 96 erzeugt ein elektrisches Kombinations­ eingangssignal, welches proportional den Bewegungswin­ kel des Steuerhebels 92 zwischen der ersten Achse 94 und der zweiten Achse 96 widerspiegelt. Das Kombinations­ signal wird verwendet, um gleichzeitig die Funktionen auszuführen, die mit jeder Achse assoziiert sind. Somit kann der Steuerhebel 92 sowohl verwendet werden, um den Motorgrader 10 zu lenken, als auch andere Funktionen des Motorgraders 10 zu steuern.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Lenksystem für einen Motorgrader 10. Der Motorgrader 10 ist mit einem doppelten bzw. dual wirkenden Mechanismus zur Lenkungssteuerung vorgesehen, der einen Steuerhebel 92 und ein Lenkrad 80 aufweist. Der Steuerhebel 92 ist auf einer Vielzahl von Achsen bewegbar. Die Bewegung des Steuerhebels 92 in einer ersten Richtung auf einer der Achsen überträgt ein erstes elektronisches Eingangssignal an den elektronischen Steuercomputer 64. Der elektroni­ sche Steuercomputer 64 überträgt ein erstes Steuersignal an eine elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung 66, die mit einem hydraulischen rechten Lenkzylinder 82 und einer elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtung 66 as­ soziiert ist, die mit einem linken Lenkzylinder 84 asso­ ziiert ist. Das erste Steuersignal betätigt diese elek­ trohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 und bewirkt, daß der linke Lenkzylinder 84 und der rechte Lenkzylinder 82 die Vorderräder 18 des Motorgraders 10 in einer ersten Drehrichtung drehen. Die Bewegung des Steuerhebels 92 in der ersten Achse in einer zweiten Richtung, entgegenge­ setzt zur ersten Richtung, überträgt ein zweites elektri­ sches Eingangssignal an den elektronischen Steuercomputer 64, der wiederum ein zweites Steuersignal an die elek­ trohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 überträgt, die mit dem rechten Lenkzylinder 82 und dem linken Lenk­ zylinder 84 assoziiert sind. Die Betätigung dieser elek­ trohydraulischen Betätigungsvorrichtungen 66 durch das zweite Steuersignal bewirkt, daß der rechte Lenkzylinder 82 und der linke Lenkzylinder 84 die Vorderräder 18 des Motorgraders 10 in einer zweiten Drehrichtung entgegenge­ setzt zur ersten Drehrichtung drehen. Zusätzlich können die Vorderräder 18 in der ersten Drehrichtung und in der zweiten Drehrichtung durch Drehung eines Lenkrades 80 be­ wegt werden, wie es bei Motorgradern üblich ist. Die Be­ wegung des Steuerhebels 92 auf irgend einer der anderen Achsen überträgt auch elektrische Eingangssignale auf den elektronischen Steuercomputer 64, der wiederum entspre­ chende Steuersignale überträgt, um elektrohydraulische Betätigungsvorrichtungen 66 zu betätigen, die mit Hydrau­ likzylindern, hydraulischen Betätigungsvorrichtungen oder Hydraulikmotoren 74 assoziiert sind, die eine Vielzahl von anderen Werkzeugen an einem Motorgrader 10 steuern. Somit ermöglicht es die vorliegende Erfindung einem Be­ diener eines Motorgraders 10, eine Lenkungssteuerung des Motorgraders 10 beizubehalten, während er auch einen Handkontakt mit den Werkzeugsteuerhebeln beibehält.

Die vorliegende Erfindung ist gemäß der relevanten recht­ lichen Grundlagen beschrieben worden, und somit ist die vorangegangene Beschreibung beispielhaft und nicht be­ schränkend. Veränderungen und Modifikationen an dem of­ fenbarten Ausführungsbeispiel können für den Fachmann of­ fensichtlich sein und fallen in den Umfang dieser Erfin­ dung. Entsprechend kann der Umfang des rechtlichen Schut­ zes für diese Erfindung nur durch ein Studium der folgen­ den Ansprüche bestimmt werden.

Claims (11)

1. Lenkmechanismus für einen Motorgrader bzw. Straßen­ hobel, der folgendes aufweist:
ein elektrohydraulisches Steuersystem und einen Joy­ stick bzw. einen Steuerhebel, der entlang einer Vielzahl von Achsen bewegbar ist, die eine erste Achse aufweisen;
wobei das elektrohydraulische Steuersystem einen elektronischen Steuercomputer, eine Vielzahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen, einen hydraulischen rechten Lenkzylinder, der mit einer der Vielzahl von elektrohydraulischen Betätigungs­ vorrichtungen assoziiert ist, und einen hydrauli­ schen linken Lenkzylinder aufweist, der mit einer anderen der Vielzahl von elektrohydraulischen Betä­ tigungsvorrichtungen assoziiert ist, wobei der hy­ draulische rechte Lenkzylinder und der hydraulische linke Lenkzylinder jeweils mit einem eines Paares von Vorderrädern des Motorgraders verbunden ist;
wobei die Bewegung des Steuerhebels in einer ersten Richtung auf der ersten Achse ein erstes elektroni­ sches Eingangssignal an den elektronischen Steuer­ computer überträgt, wobei der elektronische Steuer­ computer ein erstes Steuersignal an die elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das erste elektronische Eingangssignal;
wobei das erste Steuersignal die elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen betätigt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und wobei der hydraulische rechte Lenkzylinder und der hydrau­ lische linke Lenkzylinder das Paar von Vorderrädern in einer ersten Drehrichtung ansprechend auf die Be­ tätigung der assoziierten elektrohydraulischen Betä­ tigungsvorrichtungen durch das erste Steuersignal dreht;
wobei die Bewegung des Steuerhebels auf der ersten Achse in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ein zweites elektronisches Eingangs­ signal an den elektronischen Steuercomputer über­ trägt, wobei der elektronische Steuercomputer ein zweites Steuersignal an die elektrohydraulischen Be­ tätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem hy­ draulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das zweite elektronische Eingangs­ signal; und
wobei das zweite Steuersignal die elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen betätigt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und wobei der hydraulische rechte Lenkzylinder und der hydrau­ lische linke Lenkzylinder das Paar von Vorderrädern in einer zweiten Drehrichtung dreht, und zwar an­ sprechend auf die Betätigung der assoziierten elek­ trohydraulischen Betätigungsvorrichtungen durch das zweite Steuersignal, wobei die zweite Drehrichtung entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung ist.

2. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des Steuerhebels in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung auf der ersten Achse eine lineare Bewegung aufweist.

3. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des Steuerhebels in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung auf der ersten Achse die Drehung des Steuerhebels um die erste Ach­ se aufweist.

4. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des Steuerhebels auf einer an­ deren der Vielzahl von Achsen als der ersten Achse ein drittes elektrisches Eingangssignal an den elek­ tronischen Steuercomputer überträgt;
wobei der elektronische Steuercomputer ein drittes Steuersignal an zumindest eine der Vielzahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen an­ sprechend auf das dritte elektrische Eingangssignal überträgt; und
wobei das dritte Steuersignal die zumindest eine der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen betä­ tigt, wobei die betätigte elektrohydraulische Betä­ tigungsvorrichtung einen Hydraulikzylinder oder ei­ nen Hydraulikmotor oder eine hydraulische Betäti­ gungsvorrichtung betätigt.

5. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 1, der weiter ein Lenkrad aufweist, welches hydrau­ lisch mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylinder verbunden ist;
wobei die Drehung des Lenkrades in einer ersten Richtung den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder betätigt, um das Paar von Vorderrädern in der ersten Drehrichtung zu drehen; und
wobei die Drehung des Lenkrades in einer zweiten Richtung den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder betätigt, um das Paar von Vorderrädern in der zweiten Drehrichtung zu drehen.

6. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 5, wobei die Drehung des Lenkrades Vorrang hat vor der Drehung des Paares von Vorderrädern durch den Steuerhebel.

7. Lenkmechanismus für einen Motorgrader der folgendes aufweist:
ein elektrohydraulisches Steuersystem, einen Steuer­ hebel, der auf einer Vielzahl von Achsen bewegbar ist, die eine erste Achse einschließt, und ein Lenk­ rad;
wobei das elektrohydraulische Steuersystem einen elektronischen Steuercomputer aufweist, eine Viel­ zahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtun­ gen, einen hydraulischen rechten Lenkzylinder, der mit einer der Vielzahl von elektrohydraulischen Be­ tätigungsvorrichtungen assoziiert ist, und einen hy­ draulischen linken Lenkzylinder, der mit einer wei­ teren der Vielzahl von elektrohydraulischen Betäti­ gungsvorrichtungen assoziiert ist, wobei der hydrau­ lische rechte Lenkzylinder und der hydraulische lin­ ke Lenkzylinder jeweils mit einem von einem Paar von Vorderrädern des Motorgraders verbunden ist;
wobei die Bewegung des Steuerhebels in einer ersten Richtung auf der ersten Achse ein erstes elektroni­ sches Eingangssignal an den elektronischen Steuer­ computer überträgt, wobei der elektronische Steuer­ computer ein erstes Steuersignal an die elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das erste elektronische Eingangssignal;
wobei das erste Steuersignal die elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen betätigt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und wobei der hydraulische rechte Lenkzylinder und der hydrau­ lische linke Lenkzylinder das Paar von Vorderrädern in einer ersten Drehrichtung dreht, und zwar anspre­ chend auf die Betätigung der assoziierten elektrohy­ draulischen Betätigungsvorrichtungen durch das erste Steuersignal;
wobei die Bewegung des Steuerhebels auf der ersten Achse in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ein zweites elektronisches Eingangs­ signal an den elektronischen Steuercomputer über­ trägt, wobei der elektronische Steuercomputer ein zweites Steuersignal an die elektrohydraulischen Be­ tätigungsvorrichtungen überträgt, die mit dem hy­ draulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und zwar ansprechend auf das elektronische Eingangssignal;
wobei das zweite Steuersignal die elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen betätigt, die mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydrauli­ schen linken Lenkzylinder assoziiert sind, und wobei der hydraulische rechte Lenkzylinder und der hydrau­ lische linke Lenkzylinder das Paar von Rädern in ei­ ner zweiten Drehrichtung dreht, und zwar ansprechend auf die Betätigung der assoziierten elektrohydrauli­ schen Betätigungsvorrichtungen durch das zweite Steuersignal, wobei die zweite Drehrichtung entge­ gengesetzt zur ersten Drehrichtung ist;
wobei das Lenkrad hydraulisch mit dem hydraulischen rechten Lenkzylinder und dem hydraulischen linken Lenkzylinder verbunden ist;
wobei die Drehung des Lenkrades in einer ersten Richtung den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder betätigt, um das Paar von Vorderrädern in der ersten Drehrichtung zu drehen; und
wobei die Drehung des Lenkrades in einer zweiten Richtung den rechten Lenkzylinder und den linken Lenkzylinder betätigt, um das Paar von Vorderrädern in der zweiten Drehrichtung zu drehen.

8. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 7, wobei die Bewegung des Steuerhebels in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung auf der ersten Achse eine Linearbewegung aufweist.

9. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 7, wobei die Bewegung des Steuerhebels in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung auf der ersten Achse die Drehung des Steuerhebels um die erste Ach­ se aufweist.

10. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 7, wobei die Bewegung des Steuerhebels auf einer an­ deren der Vielzahl von Achsen als der ersten Achse ein drittes elektrisches Eingangssignal an den elek­ tronischen Steuercomputer überträgt;
wobei der elektronische Steuercomputer ein drittes Steuersignal an mindestens eine der Vielzahl von elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen über­ trägt, und zwar ansprechend auf das dritte elektri­ sche Eingangssignal; und
wobei das dritte Steuersignal die zumindestens eine der elektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen betätigt, wobei die betätigte elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung einen Hydraulikzylinder, ei­ nen Hydraulikmotor oder eine hydraulische Betäti­ gungsvorrichtung betätigt.

11. Lenkmechanismus für einen Motorgrader nach Anspruch 7, wobei die Drehung des Lenkrades Vorrang hat vor der Drehung des Paares von Vorderrädern durch den Steuerhebel.