DE2923030C2

DE2923030C2 -

Info

Publication number: DE2923030C2
Application number: DE2923030A
Authority: DE
Inventors: Takashi Suganami; Tetsuya Nakayama; Teruo Fujisawa Kanagawa Jp Manseki; Toshiro Hiratsuka Kanagawa Jp Takeda; Koh Tokio/Tokyo Jp Shimizu
Original assignee: KOMATSU SEISAKUSHO TOKIO/TOKYO JP KK
Current assignee: KOMATSU SEISAKUSHO TOKIO/TOKYO JP KK
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1991-08-08
Also published as: DE2923030A1

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Regeleinrichtung für ein Erdbewegungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an automatic control device for an earthmoving device according to the generic term of claim 1.

Bei einer bekannten Regeleinrichtung, von der der Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgeht (DE 27 38 771 A1), wird der Schaufelneigungswinkel mittels eines Neigungsmessers ermittelt und die Schaufelhöhe wird automatisch entsprechend der Differenz zwischen dem Ist-Wert und dem Referenzwert geregelt. Der Neigungsmesser ist anfällig gegen Beschleunigungen und Abbremsungen des Fahrzeugkörpers. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, kann daher die Regelung der Schaufel nicht mehr durchgeführt werden.In a known control device, of which the preamble of patent claim 1 (DE 27 38 771 A1), is the blade pitch angle using an inclinometer determined and the bucket height is automatically corresponding to the difference between the actual value and regulated the reference value. The inclinometer is vulnerable against acceleration and deceleration of the vehicle body. If the vehicle speed changes, can therefore no longer regulate the bucket be performed.

Zur Durchführung der Schaufelregelung durch Ermittlung der auf die Schaufel einwirkenden Belastung ist ein Verfahren bekannt, bei dem für ein Räderfahrzeug, wie z. B. einen Motorplanierer oder einen Motorscraper, das Drehzahlverhältnis zwischen dem Antriebsrad und dem angetriebenen Rad ermittelt wird, um daraus ein Schlupfsignal zu erzeugen. Dieses wird für die Regelung der vertikalen Schaufelbewegung benutzt. Bei diesem Verfahren erfolgt die Erkennung aber erst, nachdem die Last derart angewachsen ist, daß Schlupf an den Rädern entstanden ist. Ein solches Verfahren ist bei Raupenfahrzeugen nicht anwendbar. Bei der automatischen Schaufelregelung wird die Planiergenauigkeit stark von der Antwortgeschwindigkeit des Regelsystems beeinflußt. Bei den einfachen Ein/Aus-Regelsystemen muß die Totzone vergrößert werden, um die Antwortgeschwindigkeit zu erhöhen. Wenn die Totzone jedoch vergrößert wird, treten Regelschwingungen auf. Bei den normalen Zweipunktregelsystemen wird die Planiergenauigkeit daher durch Erhöhung der Antwortgeschwindigkeit verringert. Ferner muß bei den Zweipunktregelsystemen die Antwortgeschwindigkeit verringert werden, um die Planiergenauigkeit zu erhöhen. Die Zweipunktregelsysteme leiden daher unter diesem gegenläufigen Problem.To carry out the blade regulation by determination the load on the bucket is a Method known in which for a wheeled vehicle, such as e.g. B. a motor leveler or a motor scraper that Speed ratio between the drive wheel and the driven wheel is determined to produce a slip signal to create. This is used for the regulation of vertical bucket movement used. With this procedure the detection takes place only after the Load has grown so that the wheels slip arose. One such method is in caterpillar vehicles not applicable. With the automatic Bucket control, the leveling accuracy is greatly affected affects the response speed of the control system. With the simple on / off control systems, the dead zone be increased to increase the response speed increase. However, if the dead zone is increased, control vibrations occur. With normal two-point control systems the leveling accuracy is therefore decreased by increasing the response speed. Furthermore, the response speed in the two-point control systems be reduced to the leveling accuracy to increase. The two-point control systems therefore suffer from this opposite problem.

Wie sich aus den obigen Erläuterungen ergibt, ist es schwierig, die Schaufelhöhe automatisch zu regeln. Aus diesem Grunde haben die meisten Erdbewegungseinrichtungen, wie Planierraupen, keine automatische Regeleinrichtung für die Schaufelhöhe. Erdbewegungsarbeiten, wie das Fortschieben und/oder Planieren des Bodens, sind äußerst schwierig und der Fahrzeugführer muß über große Erfahrung bei der Bedienung des entsprechenden Fahrzeugs verfügen. Unter schweren Arbeitsbedingungen unterliegt der Fahrzeugführer Ermüdungserscheinungen, die die Arbeit noch schwerer machen.As can be seen from the above explanations, it is difficult to regulate the bucket height automatically. Out this is why most earth moving equipment, like bulldozers, no automatic control device for the bucket height. Earthmoving work, like pushing and / or leveling the ground, are extremely difficult and the driver must over great experience in operating the corresponding Vehicle. Under difficult working conditions the driver is subject to signs of fatigue, that make the job even harder.

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Schwierigkeiten der konventionellen Schaufelregelung zu vermeiden und eine Regeleinrichtung für ein Erdbewegungsgerät zu schaffen, die imstande ist, die Schaufelhöhe mit großer Genauigkeit zu regeln und nicht von Vibrationen des Erdbewegungsgerätes gestört wird.The object of the invention is to overcome the above difficulties to avoid the conventional blade regulation and a control device for an earth moving device to be able to create the bucket height to regulate with great accuracy and not from vibrations of the earthmoving device is disturbed.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.This object is achieved with the invention the features of the characterizing part of patent claim 1.

Durch die Verwendung von zwei Neigungsmessern bzw. Inklinometern, können die durch Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs regellos auftretenden Störungen oder Fehler eliminiert werden, so daß die Schrägstellung des Fahrzeugkörpers exakt ermittelt wird. Die automatische Regeleinrichtung hat eine hohe Regelsteifigkeit, eine hohe Genauigkeit und ist mit relativ geringen Kosten herstellbar.By using two inclinometers or Inclinometers that can be accelerated or Slowing the vehicle down randomly Faults or errors are eliminated so that the Inclination of the vehicle body determined exactly becomes. The automatic control device has a high one Regular rigidity, high accuracy and is with relatively low cost to manufacture.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is a reference to the figures Embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Regeleinrichtung, Fig. 1 is a block diagram of the entire control device,

Fig. 2 verschiedene Signalverläufe bei der Steuerung der Schaufelhöhe, Fig. 2 show various signal waveforms in the control of the blade height,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der arithmetischen Schaltung zur Beschleunigungskompensation, Fig. 3 is a block diagram of the arithmetic circuit for acceleration compensation;

Fig. 4 eine Darstellung der Kraftvektoren an den Neigungsmessern, Fig. 4 is a diagram of the force vectors at the inclinometers,

Fig. 5 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung zur Erzeugung der Ventilsteuersignale, Fig. 5 is a block diagram of the logic circuit to generate the valve control signals,

Fig. 6 ein Schaltbild der Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung eines Überlastsignales in Abhängigkeit von der Bedienung verschiedener Betätigungselemente des Fahrzeugs, Fig. 6 is a circuit diagram of the timing control means for generating an overload signal in response to the operation of various operating members of the vehicle,

Fig. 7 Diagramme zur Verdeutlichung des Signalverlaufs bei Unterbrechung der Regelung infolge der Verstellung bestimmter Bedienungselemente und Fig. 7 diagrams to illustrate the signal curve when the control is interrupted due to the adjustment of certain controls and

Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Prioritätsschaltung zur bevorzugten Durchführung der Schaufelhubregelung gegenüber der Kippregelung. Fig. 8 is a block diagram of a priority circuit for the preferred implementation of the bucket stroke control over the tilt control.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Erdbewegungseinrichtung beispielsweise eine Planierraupe. Die Räumschaufel 4 ist an dem Ende eines Schaufeltragrahmens 3 befestigt, dessen anderes Ende schwenkbar an dem Körper der Planierraupe 2 angebracht ist. Die Räumschaufel 4 wird von einem zwischen dem Körper und dem Schaufeltragrahmen 3 angebrachten Hubzylinder 5 auf- und abgesenkt. Die Räumschaufel kann von einem Kippzylinder 6 in Längsrichtung gekippt werden, der zwischen der Räumschaufel 4 und dem Schaufeltragrahmen 3 angebracht ist. Ein Richtungsschaltventil 7 mit vier Schaltstellungen 7A bis 7D dient zur Einstellung des Hubzylinders auf Ausfahren, Einziehen, Halten und Schweben. Das Ventil 7 ist über eine Stange 8 mit dem Zylinderteil 9a eines Arbeitszylinders 9 (im folgenden als "Servozylinder" bezeichnet) verbunden. Die Stange 9b des Servozylinders 9 ist mit einem manuellen Bedienungshebel 10 verbunden. Ein Verriegelungsmechanismus 11 dient zur Verriegelung des Bedienungshebels 10 bei der automatischen Schaufelsteuerung. Der Verriegelungsmechanismus 11 wird in Verbindung mit einem Wechselschalter 50 für manuelle oder automatische Schaufelsteuerung betätigt. Dies bedeutet, daß der Schalter 50 eingeschaltet ist, wenn der Bedienungshebel 10 verriegelt ist, und daß er ausgeschaltet ist, wenn der Bedienungshebel 10 freigegeben ist. Ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 12 und ein elektromagnetisches Zweiwegeventil 13 (im folgenden als "elektromagnetische Ventile 12 und 13" bezeichnet) dienen zur Steuerung des Servozylinders 9. Die elektromagnetischen Ventile 12 und 13 sind mit einer hydraulischen Druckschaltung zwischen dem Servozylinder 9 und einer hydraulischen Druckpumpe 20 derart verbunden, daß sie von den Ausgangssignalen einer Treiberschaltung 52 geschaltet werden. Bei der manuellen Schaufelsteuerung werden die Ventile 12 und 13 jeweils in die Stellungen 12C bzw. 13A geschaltet, woraufhin der Servozylinder hydraulisch untätig wird, d. h. das Öl wird in dem Zylinder 9 abgedichtet, so daß der Zylinder als starrer Körper betrachtet werden kann. Die Stange 8 folgt daher der Bewegung der Stange 9b. Die Bedienungsperson kann als das Richtungsschaltventil 7 durch den Bedienungshebel 10 auf eine gewünschte Schaltstellung bringen.In the embodiment of FIG. 1, the earth moving device is, for example, a bulldozer. The scraper blade 4 is attached to the end of a blade support frame 3 , the other end of which is pivotally attached to the body of the bulldozer 2 . The clearing blade 4 is raised and lowered by a lifting cylinder 5 attached between the body and the blade support frame 3 . The clearing blade can be tilted in the longitudinal direction by a tilting cylinder 6 , which is attached between the clearing blade 4 and the blade supporting frame 3 . A directional switching valve 7 with four switching positions 7 A to 7 D is used to set the lifting cylinder to extend, retract, hold and levitate. The valve 7 is connected via a rod 8 to the cylinder part 9 a of a working cylinder 9 (hereinafter referred to as "servo cylinder"). The rod 9 b of the servo cylinder 9 is connected to a manual operating lever 10 . A locking mechanism 11 is used to lock the operating lever 10 in the automatic bucket control. The locking mechanism 11 is operated in connection with a changeover switch 50 for manual or automatic bucket control. This means that the switch 50 is on when the operating lever 10 is locked and that it is off when the operating lever 10 is released. An electromagnetic three-way valve 12 and an electromagnetic two-way valve 13 (hereinafter referred to as "electromagnetic valves 12 and 13 ") serve to control the servo cylinder 9 . The electromagnetic valves 12 and 13 are connected to a hydraulic pressure circuit between the servo cylinder 9 and a hydraulic pressure pump 20 such that they are switched by the output signals of a driver circuit 52 . In manual blade control, the valves 12 and 13 are each switched to the positions 12 C and 13 A, whereupon the servo cylinder is hydraulically inactive, ie the oil is sealed in the cylinder 9 , so that the cylinder can be regarded as a rigid body. The rod 8 therefore follows the movement of the rod 9 b. The operator can bring the directional switching valve 7 to a desired switching position by the operating lever 10 .

Bei der automatischen Steuerung wird der Bedienungshebel 10 von dem Verriegelungsmechanismus 11 verriegelt, so daß das elektromagnetische Ventil 12 den Zylinderteil 9a des Servozylinders 9 in bezug auf die Stange 9b entsprechend den Schaltstellungen 12A oder 12B ausfährt oder einzieht. Hierdurch wird das Richtungsschaltventil in eine bestimmte Schaltstellung gebracht. Das elektromagnetische Ventil 13 ist mit einer Feder versehen, die hilft, das Richtungsschaltventil 7 in seinen Ausgangszustand zurückzuversetzen. Wenn das elektromagnetische Ventil 13 in die Position 13B gestellt worden ist, stehen seine obere und untere Kammer direkt mit einem Tank T₆ in Verbindung, so daß der Servozylinder 9 frei arbeiten kann.In the automatic control of the operating lever 10 is locked by the locking mechanism 11 so that the electromagnetic valve 12 to the cylinder portion 9 a of the servo cylinder 9 b with respect to the rod 9 in accordance with the switching positions 12 A or 12 B extends or retracts. As a result, the directional switching valve is brought into a certain switching position. The electromagnetic valve 13 is provided with a spring which helps to reset the directional switching valve 7 to its initial state. If the electromagnetic valve 13 has been placed in position 13 B, its upper and lower chamber are directly connected to a tank T₆, so that the servo cylinder 9 can work freely.

Ein weiteres Richtungsschaltventil 14 hat drei Stellungen 14A, 14B und 14C zur Steuerung des Kippzylinders 6 und ist über eine Stange 15 mit dem Zylinderteil 16a eines weiteren Servozylinders 16 verbunden. Die Stange 16b des Servozylinders 16 ist mit dem Bedienungshebel 10 gekoppelt. Another direction switching valve 14 has three positions 14 A, 14 B and 14 C for controlling the tilt cylinder 6 and is connected via a rod 15 with the cylindrical part 16 a of a further power cylinder sixteenth The rod 16 b of the servo cylinder 16 is coupled to the operating lever 10 .

Zur Steuerung des Servozylinders 16 sind elektromagnetische Ventile 17 und 18 vorgesehen. Diese Ventile 17 und 18 sind mit einer hydraulischen Druckschaltung zwischen dem Servozylinder 16 und einer hydraulischen Druckpumpe 20 gekoppelt und sie werden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen einer Treiberschaltung 53 in ähnlicher Weise gesteuert, wie die oben beschriebenen elektromagnetischen Ventile 12 und 13. Bei der manuellen Schaufelsteuerung werden die elektromagnetischen Ventile 17 und 18 in die Stellungen 17C bzw. 18A geschaltet, woraufhin die Stange 15 der Bewegung der Stange 16b in derselben Weise folgt, wie dies oben für den Servozylinder 9 beschrieben worden ist. Die Bedienungsperson kann also das Richtungsschaltventil 14 mit dem Bedienungshebel 16 auf eine bestimmte Position einstellen. Bei der automatischen Schaufelsteuerung fährt das elektromagnetische Ventil 17 in gleicher Weise wie das elektromagnetische Ventil 12 den Zylinderteil 16a des Servozylinders 16 in bezug auf die Stange 16b entsprechend den Stellungen 17A-17C aus oder ein. Ähnlich wie das elektromagnetische Ventil 13 ist das elektromagnetische Ventil 18 mit einer Rückstellfeder 14 versehen, die zur Rückstellung des Schaltventils 14 beiträgt. Wenn das elektromagnetische Ventil 18 in die Stellung 18B gestellt worden ist, kann der Servozylinder 16 frei arbeiten. Diese elektromagnetischen Ventile 13 und 18 befinden sich normalerweise jeweils in den Stellungen 13A bzw. 18A. Die elektromagnetischen Ventile 13 und 18 werden jeweils in die Stellungen 13B bzw. 18B geschaltet, wenn Steuersignale, die von den logischen Schaltungen 35 und 48 mit bestimmter Zeitsteuerung ausgegeben werden, über die Treiberschaltungen 52 und 53 den Spulen 13S bzw. 18S zugeführt werden und diese erregen.Electromagnetic valves 17 and 18 are provided for controlling the servo cylinder 16 . These valves 17 and 18 are coupled to a hydraulic pressure circuit between the servo cylinder 16 and a hydraulic pressure pump 20, and are controlled depending on the output signals of a driver circuit 53 in a manner similar to that of the electromagnetic valves 12 and 13 described above. In manual vane control, the electromagnetic valves 17 and 18 are switched to positions 17 C and 18 A, respectively, whereupon the rod 15 follows the movement of the rod 16 b in the same manner as that described for the servo cylinder 9 . The operator can thus set the directional switching valve 14 to a specific position using the operating lever 16 . In the automatic blade control the electromagnetic valve 17 moves in the same manner as the electromagnetic valve 12 to the cylinder portion 16 a of the servo cylinder 16 with respect to the rod 16 b corresponding to positions 17 A- 17 C, or a. Similar to the electromagnetic valve 13 , the electromagnetic valve 18 is provided with a return spring 14 , which contributes to the return of the switching valve 14 . When the electromagnetic valve 18 has been set to the position 18 B, the servo cylinder 16 can work freely. These electromagnetic valves 13 and 18 are normally in the 13 A and 18 A positions, respectively. The electromagnetic valves 13 and 18 are switched to the 13 B and 18 B positions, respectively, when control signals are output from the logic circuits 35 and 48 are output with a specific time control, are supplied via the driver circuits 52 and 53 to the coils 13 S and 18 S and excite them.

An dem oberen Teil und dem unteren Teil des Körpers und entlang einer vertikalen Linie, die in der Nähe des Schwerpunktzentrums des Körpers verläuft, sind Neigungsmesser 21 und 22 angebracht. Die Neigungsmesser 21 und 22 geben jeweils Ausgangssignale e_a und e_b entsprechend der Neigung des Körpers aus. Die Ausgangssignale werden einer arithmetischen Schaltung 25 zur Beschleunigungskompensation zugeführt. Diese Neigungssignale e_a und e_b enthalten Störsignale, die durch die Beschleunigung der Planierraupe 2 verursacht werden, wenn die Planierraupe 2 vorwärts oder rückwärts fährt, anfährt oder anhält.Inclinometers 21 and 22 are attached to the upper and lower parts of the body and along a vertical line that is near the center of gravity of the body. The inclinometers 21 and 22 each output signals e _a and e _b according to the inclination of the body. The output signals are fed to an arithmetic circuit 25 for acceleration compensation. These inclination signals e _a and e _b contain interference signals which are caused by the acceleration of the bulldozer 2 when the bulldozer 2 drives forwards or backwards, starts or stops.

In der arithmetischen Schaltung 25 zur Beschleunigungskompensation werden die Eingangssignale e_a und e_b einer Addition und Subtraktion unterzogen, um ein Winkelbeschleunigungssignal in Bewegungsrichtung des Körpers und ein Neigungswinkelsignal des Körpers zu erhalten. Das Neigungswinkelsignal wird zweimal integriert, um daraus einen Neigungswert zu erhalten. Die Differenz zwischen dem so erhaltenen Neigungswert und dem Neigungswinkelsignal wird gebildet. Die Differenz wird auf die Integrationsschaltung rückgekoppelt, um so die regellos verursachten Beschleunigungseffekte zu eliminieren. Auf diese Weise gibt die Schaltung 25 ein Neigungswinkelsignal e_d aus, das der Neigung bzw. Schrägstellung des Körpers entspricht. Die arithmetische Schaltung 25 zur Beschleunigungskompensation ist detailliert in Fig. 3 dargestellt. Sie enthält Additionsschaltungen A₁ bis A₄, Integrationsschaltungen IG₁ und IG₂, einen Inverter IN₁ und Koeffizienteneinheiten C₁ und C₂.In the arithmetic circuit 25 for acceleration compensation, the input signals e _a and e _{b are} subjected to addition and subtraction in order to obtain an angular acceleration signal in the direction of movement of the body and an inclination angle signal of the body. The inclination angle signal is integrated twice in order to obtain an inclination value. The difference between the inclination value thus obtained and the inclination angle signal is formed. The difference is fed back to the integration circuit so as to eliminate the randomly caused acceleration effects. In this way, the circuit 25 outputs an inclination angle signal e _d , which corresponds to the inclination or inclination of the body. The arithmetic circuit 25 for acceleration compensation is shown in detail in FIG. 3. It contains addition circuits A₁ to A₄, integration circuits IG₁ and IG₂, an inverter IN₁ and coefficient units C₁ and C₂.

Die Neigungsmesser 21 und 22 sind von gleicher Konstruktion und haben jeweils Gewichte A und B. Wenn die Gewichte A und B um das Gravitationszentrum G in Richtung des Pfeiles AR gedreht werden, dann können die auf die Gewichte A und B einwirkenden Kräfte gemäß Fig. 4 durch Vektoren ausgedrückt werden. In Fig. 4 sind F₁ und F₂ die auf die Gewichte einwirkenden Auslenkkräfte αx und αy sind die Komponenten in X- und Y-Richtung der auf jedes Gewicht einwirkenden Beschleunigung und m ist die Masse eines jeden Gewichtes.The inclinometers 21 and 22 are of the same construction and each have weights A and B. If the weights A and B are rotated around the center of gravity G in the direction of the arrow AR, then the forces acting on the weights A and B can be as shown in FIG. 4 can be expressed by vectors. In Fig. 4, F₁ and F₂ are the deflection forces acting on the weights αx and αy are the components in the X and Y directions of the acceleration acting on each weight and m is the mass of each weight.

Wenn die Federkonstante jedes Neigungsmessers 21 und 22 durch K ausgedrückt wird und der Betrag der Auslenkung der Federn des Neigungsmessers 21 und 22 im Gleichgewicht jeweils S₁ bzw. S₂ ist, dann gilt:If the spring constant of each inclinometer 21 and 22 is expressed by K and the amount of deflection of the springs of the inclinometer 21 and 22 in equilibrium is S₁ and S₂, then:

F₁ = KS₁ = m{αx cos R + (αy + g)sin R - (l + L) } (1)F₁ = KS₁ = m {αx cos R + (αy + g) sin R - (l + L)} (1)

F₂ = KS₂ = m{αx cos R + (αy + g)sin R - l } (2)F₂ = KS₂ = m {αx cos R + (αy + g) sin R - l} (2)

Daher istthats why

Der Neigungsmesser 22 befindet sich in der Nähe des Gravitationszentrums und ist hinreichend klein. Gleichung (4) kann daher annäherungsweise wie folgt geschrieben werden:The inclinometer 22 is located near the center of gravity and is sufficiently small. Equation (4) can therefore be written approximately as follows:

ist die Kombination der Beschleunigungskomponente und der Schwerkraftbeschleunigungskomponente und kann daher im Hinblick auf den zu ermittelnden Neigungswinkel als Rausch- oder Störkomponente (Nx) betrachtet werden. Daher giltis the combination of the acceleration component and the Gravitational acceleration component and can therefore in With regard to the angle of inclination to be determined as noise or interference component (Nx) can be considered. Therefore applies

Die Neigungsmesser 21 und 22 geben als elektrische Signale e_a und e_b die Werte S₁ und S₂ aus.
Daher gilt:The inclinometers 21 and 22 output the values S 1 and S 2 as electrical signals e _a and e _b .
Therefore:

e_a - e_b = - (7)e _a - e _b = - (7)

eb = sin R + Nx (8)eb = sin R + Nx (8)

Gleichung (7) wird durch die Additionsschaltung A₂ berechnet. Der Wert wird durch Invertieren des Rechnungsergebnisses durch den Inverter IN₁ ermittelt. Dieser Wert wird zweimal integriert, um den Wert R zu erhalten. Da bei der Integration jedoch ein Integrationsfehler auftritt, ist erfindungsgemäß eine Anordnung vorgesehen, um den Integrationsfehler zu korrigieren. Die Korrektur erfolgt, um die oben beschriebene Störkomponente zu minimieren.Equation (7) is calculated by the addition circuit A₂. The value is determined by inverting the calculation result determined by the inverter IN₁. This value is integrated twice to get the value R. There however, an integration error occurs during the integration, According to the invention, an arrangement is provided to to correct the integration error. The correction is made to minimize the interference component described above.

Danach erfolgt die Berechnung der Gleichung (10):The equation ( 10 ) is then calculated:

Da R klein ist, ist sin R R. Daher gilt:Since R is small, sin R is R. Therefore:

R ist somit unabhängig von K₁ und K₂. Zusätzlich kann der Akkumulationsfehler bei der Integration wesentlich minimiert werden. Der Wert ist die Übertragungsfunktion des Integrators.R is thus independent of K₁ and K₂. In addition, the Accumulation errors during integration significantly minimized will. The value is the transfer function of the integrator.

In bezug auf die Störkomponente (e_b = Nx) wird die folgende Gleichung ausgeführt:With respect to the interference component (e _b = Nx), the following equation is carried out:

Die Übertragungsfunktion von Gleichung (13) kann durch geeignete Wahl der Werte K₁ und K₂ hinreichend reduziert werden. Dies bedeutet, daß die Wirkung der Störkomponente hinreichend klein gemacht werden kann. Auf diese Weise erhält man das Signal e_d, das eine ausgezeichnete Antwortcharakteristik hat und hinreichend frei von dem regellos verursachten Beschleunigungseffekt ist.The transfer function of equation (13) can be sufficiently reduced by a suitable choice of the values K₁ and K₂. This means that the effect of the interference component can be made sufficiently small. In this way, the signal e _{d is obtained} , which has an excellent response characteristic and is sufficiently free from the randomly caused acceleration effect.

An dem Schaufelzylinder 5 ist ein Zylinderhubdetektor 23 vorgesehen, der den Hub des Schaufelzylinders 5 ermittelt und ein entsprechendes Hubsignal e_s ausgibt.To the bucket cylinder 5, a Zylinderhubdetektor 23 is provided which detects the stroke of the bucket cylinder 5 and a corresponding stroke signal e _s outputs.

An einer bestimmten Stelle der Rückseite der Schaufel 4 ist ein Neigungsmesser 24 angeordnet, der den Neigungswinkel der Schaufel 4 in ein Kippwinkelsignal e_c umsetzt.At a certain point on the rear side of the blade 4 , an inclinometer 24 is arranged, which converts the angle of inclination of the blade 4 into a tilt angle signal e _c .

Eine arithmetische Schaltung 26 empfängt das Neigungswinkelsignal e_d des Körpers und das Hubsignal e_s des Zylinders und berechnet den Neigungswinkel des Schaufeltragrahmens 3 und gibt ein entsprechendes Neigungswinkelsignal eR aus.An arithmetic circuit 26 receives the inclination angle signal e _{d of} the body and the stroke signal e _{s of} the cylinder and calculates the inclination angle of the blade support frame 3 and outputs a corresponding inclination angle signal eR.

Der Neigungswinkel R des Schaufeltragrahmens 3 wird an einer Einstellvorrichtung 28 eingestellt, die ein Neigungswinkel- Stellsignal E_R ausgibt, das dem eingestellten Winkel entspricht.The angle of inclination R of the blade support frame 3 is set on an adjusting device 28 which outputs an angle of inclination actuating signal E _R which corresponds to the set angle.

Der Kippwinkel der Schaufel 4 wird an einer Kippwinkel- Einstellvorrichtung 30 eingestellt, die entsprechend dem eingestellten Winkel ein Kippwinkel-Stellsignal E_c erzeugt. Ein Detektor 36 ermittelt die Öffnung der Drosselklappe und erzeugt ein entsprechendes Signal Ep. Ein Geschwindigkeitsdetektor 37 ermittelt die Motorgeschwindigkeit und gibt ein entsprechendes Signal En aus.The tilt angle of the blade 4 is set on a tilt angle adjusting device 30 , which generates a tilt angle control signal E _{c in} accordance with the set angle. A detector 36 determines the opening of the throttle valve and generates a corresponding signal Ep. A speed detector 37 determines the engine speed and outputs a corresponding signal En.

Die Signale Ep und En werden einer arithmetischen Schaltung 38 zugeführt, die die Schaufellast errechnet und ein Lastsignal e_L erzeugt.The signals Ep and En are fed to an arithmetic circuit 38 which calculates the blade load and generates a load signal e _L.

An einer Last-Einstellvorrichtung 39 wird die Maximallast, die auf die Räumschaufel 4 der Planierraupe entsprechend den Arbeitsbedingungen ausgeübt werden kann, eingestellt. Die Einstellvorrichtung 39 gibt ein der eingestellten Maximallast entsprechendes Einstellsignal E_L0 aus.The maximum load that can be exerted on the clearing blade 4 of the bulldozer according to the working conditions is set on a load adjusting device 39 . The setting device 39 outputs a setting _signal E _L0 corresponding to the set maximum load.

In einer arithmetischen Schaltung 40 wird das Lastsignal e_L mit dem Last-Einstellsignal E_L0 verglichen und wenn das Signal e_L das Signal E_L0 übersteigt, d. h. wenn die Schaufel 4 überlastet ist, wird ein der Überlastung entsprechendes Überlastsignal E_L1 an einen Komparator 31 ausgegeben. In an arithmetic circuit 40, the load signal e _L with the load setting signal E _L0 is compared and when the signal e _L exceeds the signal E _L0, that is, when the blade 4 is overloaded, a corresponding overload overload signal E _L1 to a comparator 31 spent.

Bei der Erfindung kann eine Überlaststeuerung unter Verwendung eines Dopplerradars durch Betätigen eines Schalters S₁ durchgeführt werden. Die Überlaststeuerung unter Verwendung des Dopplerradars wird nachfolgend beschrieben.In the invention, overload control can be used a Doppler radar by operating a switch S₁ be carried out. The overload control under Using the Doppler radar is described below.

Der Dopplerradar 61 ist an der Planierraupe 2 derart angebracht, daß seine Antenne einen bestimmten Winkel mit einer Arbeitsfläche bildet. Der Dopplerradar 61 sendet über die Antenne eine Mikrowellenfrequenz an die Arbeitsfläche aus und empfängt die reflektierte Welle. Dabei gibt er ein Frequenzsignal aus, das der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in bezug auf den Boden entspricht. Das Frequenzsignal wird über einen Verstärker 62 einem Frequenz/Spannungs-Umsetzer 63 zugeführt, wo es in ein entsprechendes Spannungssignal umgesetzt wird. An einer Einstellvorrichtung 64 wird die kritische Geschwindigkeit eingestellt, d. h. der untere Geschwindigkeits- Grenzwert, bei dem die Arbeit ordnungsgemäß ausgeführt werden kann, ohne daß Schlupf- der eine Motorblockierung eintritt. Wenn die Schaufel 4 während der Erdarbeiten Erde vorwärtsschiebt, kann sich eine große Erdmenge vor ihr sammeln, so daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch das Gewicht dieser Erde verringert wird. Wenn das Fahrzeug in diesem Zustand mit Kraft angetrieben wird, dann wird es überladen, so daß die Antriebsketten durchschlüpfen oder der Motor blockiert.The Doppler radar 61 is attached to the bulldozer 2 in such a way that its antenna forms a certain angle with a working surface. The Doppler radar 61 transmits a microwave frequency to the work surface via the antenna and receives the reflected wave. It outputs a frequency signal that corresponds to the speed of the vehicle in relation to the ground. The frequency signal is fed via an amplifier 62 to a frequency / voltage converter 63 , where it is converted into a corresponding voltage signal. The critical speed is set on an adjusting device 64 , that is to say the lower speed limit value at which the work can be carried out properly without slip or motor locking occurring. If the bucket 4 pushes earth forward during earthworks, a large amount of earth can collect in front of it, so that the speed of the vehicle is reduced by the weight of this earth. If the vehicle is driven with power in this state, it is overloaded so that the drive chains slip or the engine is blocked.

Um dies zu verhindern, ist die untere Geschwindigkeitsgrenze, bei der die Arbeit ordnungsgemäß durchgeführt werden kann, ohne daß Schlupf oder eine Blockierung des Motors eintritt, nach der Erfindung an der Einstellvorrichtung 64 einstellbar. Die Einstellung kann entsprechend der Beschaffenheit des Bodens und den Fahreigenschaften des Fahrzeugs auf jede Arbeitsgeschwindigkeit eingestellt werden. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bezogen auf den Boden, während der Arbeiten unter den kritischen Wert fällt, wird geschlossen, daß das Fahrzeug überlastet ist, so daß die Schaufel angehoben wird. Die Überlastung wird daher eliminiert, bevor eine nicht ordnungsgemäße Betriebsweise eintritt. In order to prevent this, the lower speed limit, at which the work can be carried out properly without slippage or a blockage of the motor occurring, is adjustable on the adjusting device 64 according to the invention. The setting can be adjusted to any working speed according to the nature of the floor and the driving characteristics of the vehicle. If the speed of the vehicle, relative to the ground, falls below the critical value during the work, it is concluded that the vehicle is overloaded, so that the bucket is raised. The overload is therefore eliminated before improper operation occurs.

Ferner ist ein Vorwärts/Rückwärts-Detektor 41 in Form eines Schalters vorgesehen, der von dem Vorwärts/Rückwärts- Hebel betätigt wird und beim Vorwärtslauf ein Signal EF und beim Rückwärtslauf ein Signal ER ausgibt. Diese Signale EF und ER werden einem Arbeitsmodus-Umschalter 42 zugeführt. Der Umschalter 42 bringt die Schaufel automatisch in den Hebezustand, wenn die Planierraupe 2 vorwärts bzw. rückwärts fährt.Furthermore, a forward / reverse detector 41 in the form of a switch is provided, which is actuated by the forward / reverse lever and outputs a signal EF during forward running and a signal ER during reverse running. These signals EF and ER are fed to a working mode switch 42 . The change-over switch 42 automatically brings the bucket into the lifting state when the bulldozer 2 travels forwards or backwards.

Es sei nun angenommen, daß die Bedienungsperson den manuellen Hebel 10 mit dem Verriegelungsmechanismus 11 verriegelt hat, woraufhin der Umschalter 50 eingeschaltet wurde und die Schaufel 4 der Planierraupe 2 automatisch gesteuert wird. Ferner sei angenommen, daß die Planierraupe 2 mit einer Geschwindigkeit V vorwärts fährt. Zusätzlich sei angenommen, daß das Ausgangssignal E_R der Neigungswinkel-Einstellvorrichtung 28, das Ausgangssignal E_c der Kippwinkel-Einstellvorrichtung 30, die Ausgangssignale e_R der arithmetischen Schaltung 26 und das Ausgangssignal e_c des Neigungsmessers 24 0 bleiben und daß die elektromagnetischen Ventile 13 und 18 jeweils in die Stellungen 13A bzw. 18A gestellt sind, während die Richtungsschaltventile 7 und 14 auf den Mittelstellungen 7C und 14C stehen, um die Schaufel zu halten.It is now assumed that the operator has locked the manual lever 10 with the locking mechanism 11 , whereupon the switch 50 has been switched on and the bucket 4 of the bulldozer 2 is controlled automatically. It is also assumed that the bulldozer 2 travels forward at a speed V. In addition, it is assumed that the output signal E _{R of} the tilt angle adjusting device 28 , the output signal E _{c of} the tilt angle adjusting device 30 , the output signals e _{R of} the arithmetic circuit 26 and the output signal e _{c of} the inclinometer 24 0 remain and that the electromagnetic valves 13 and 18 are placed in the positions 13 A and 18 A, respectively, while the directional switching valves 7 and 14 are in the middle positions 7 C and 14 C in order to hold the blade.

Wenn die Bedienungsperson die Rahmenneigungs-Einstellvorrichtung 28 zum Zeitpunkt t₀ auf z. B. +3° eingestellt hat, dann gibt die Einstellvorrichtung 28 stufenweise ein Signal E_R aus, wie es in Teil (a) von Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Augenblick steht das Signal e_R auf 0°. Der Komparator 31 gibt daher ein Differenzsignal e_δ (Teil (c) von Fig. 2) aus, das der Differenz zwischen diesen beiden Signalen e_R und E_R entspricht, d. h. 3°. Dieses Ausgangssignal wird der Kompensationsschaltung 32 zugeführt. Diese gibt ein Differenzsignal e_δ′ (Fig. 2 (d)) aus, das der Summe aus einem durch proportionale Verarbeitung eines Signals e_w (Fig. 2 (c)) entstandenen Signals und eines durch Differenzierung des Signals e_δ entstandenen Signals entspricht. Das Signal e_δ′ wird der Absolutwertschaltung 70 zugeführt. Die Differenziercharakteristik wird dem Differenzsignal e_δ′ erteilt, um die Charakteristik des Steuersystems zu verbessern. Die Schaltung 70 gibt ein Signal e_w″ aus, das den Absolutwert des Eingangssignals e_δ′ darstellt.If the operator, the frame tilt adjuster 28 at time t₀ on z. B. has set + 3 °, then the setting device 28 gradually outputs a signal E _R , as shown in part (a) of FIG. 2. At this moment the signal e _{R is} at 0 °. The comparator 31 therefore outputs a difference signal e _δ (part (c) of FIG. 2) which corresponds to the difference between these two signals e _R and E _R , ie 3 °. This output signal is fed to the compensation circuit 32 . This outputs a difference signal e _δ '( Fig. 2 (d)), which corresponds to the sum of a signal generated by proportional processing of a signal e _w ( Fig. 2 (c)) and a signal resulting from differentiation of the signal e _δ . The signal e _δ 'is supplied to the absolute value circuit 70 . The differentiating characteristic is given to the difference signal e _δ 'in order to improve the characteristic of the control system. The circuit 70 outputs a signal e _w ″, which represents the absolute value of the input signal e _δ ′.

Die Impulssteuerschaltung 34 empfängt das Differenzsignal e_δ″, das Motorgeschwindigkeitssignal E_N und das Ausgangssignal E_T eines Öltemperaturdetektors 33, um ein Impulssignal P (Fig. 2(e)) auszugeben, das eine Periodendauer T hat, die dem Signal EN entspricht und dessen Impulsbreite ΔT dem Signal e_δ″, EN, ET proportional ist. Das Signal P wird der logischen Schaltung 35 zugeführt. Dieses Impulssignal P ist ein Stellsignal für das Richtungsschaltventil 7.The pulse control circuit 34 receives the difference signal e _δ ″, the engine speed signal E _N and the output signal E _{T of} an oil temperature detector 33 to output a pulse signal P ( FIG. 2 (e)) which has a period T corresponding to the signal EN and the like Pulse width ΔT is the signal e _δ ″, EN, ET proportional. The signal P is supplied to the logic circuit 35 . This pulse signal P is a control signal for the directional switching valve 7 .

Es gibt viele Verfahren zum Umwandeln des Eingangssignals e_δ″, ET und E_N in das Impulssginal P mit der Periodendauer T und der Impulsdauer ΔT. Als Beispiel wird hier nur eines dieser Verfahren beschrieben. Das Differenzsignal e_δ″ wird beispielsweise durch ε(t) ausgedrückt. There are many methods for converting the input signal e _δ ″, ET and E _N into the pulse signal P with the period T and the pulse duration ΔT. Only one of these methods is described here as an example. The difference signal e _δ ″ is expressed, for example, by ε (t).

Zuerst wird eine mittlere Durchflußrate des Ölflusses, der dem Hubzylinder 5 zugeführt wird, wenn der Ventilkörper des Richtungsschaltventils 7 durch das Impulssignal P mit der Periode T und der Impulsbreite ΔT verstellt wird, grob berechnet. Wenn die Öldruckpumpe 19 eine Pumpmenge Q_M hat, dann kann die mittlere Ölflußrate durch folgende Gleichung (1A) ausgedrückt werden:First, an average flow rate of the oil flow supplied to the lift cylinder 5 when the valve body of the directional switching valve 7 is shifted by the pulse signal P with the period T and the pulse width ΔT is roughly calculated. If the oil pressure pump 19 has a pump quantity Q _M , the mean oil flow rate can be expressed by the following equation (1A):

Wenn die Öltemperatur sich ändert, ändert sich auch die Durchflußrate infolge der Geschwindigkeitsänderung des Servozylinders. Diese Änderung infolge des Temperaturwechsels kann in Gleichung (1) als Änderung von ΔT betrachtet werden. Gleichung (1) ändert sich daher wie folgt:When the oil temperature changes, so does the Flow rate due to the change in speed of the Servo cylinders. This change due to the change in temperature can be seen in equation (1) as a change in ΔT will. Equation (1) therefore changes as follows:

Hierin ist f(th) eine Funktion der Öltemperatur, deren Funktionsform durch die Charakteristiken des Zylinders des Ventiles und des Öles bestimmt wird. Eine Korrektur der Änderung in der Durchflußrate kann man durch Berechnung von f(th), Messung der Öltemperatur und Änderung von ΔT erzielen, so daß ΔT wird:Here f (th) is a function of the oil temperature, the Functional shape due to the characteristics of the cylinder of the valve and the oil is determined. A correction the change in flow rate can be calculated of f (th), measurement of oil temperature and change of ΔT so that ΔT becomes:

Unter der Annahme, daß die Öldruckpumpe 19 von dem Motor angetrieben wird und daß die Ausgangs-Pumpmenge Q_M proportional zur Motordrehzahl N variiert, läßt sich die obige Gleichung (1) durch folgende Gleichung (4) ausdrücken: Assuming that the oil pressure pump 19 is driven by the engine and that the output pump quantity Q _M varies in proportion to the engine speed N, the above equation (1) can be expressed by the following equation (4):

Hierin ist K₁ eine Konstante.Herein, K 1 is a constant.

Die Impulsdauer ΔT kann durch einen Wert korrigiert werden, der durch Ermittlung der Motordrehzahl N entsteht.The pulse duration ΔT can be corrected by a value which is created by determining the engine speed N.

Der Komparator 34 gibt das Impulssignal P (Fig. 2b) aus, das eine Periodendauer T und eine dem Eingangssignal proportionale Impulsdauer ΔT hat.The comparator 34 outputs the pulse signal P ( FIG. 2b), which has a period T and a pulse duration ΔT proportional to the input signal.

Die Durchflußcharakteristik des Schaltventils für den Betrieb der Erdbewegungseinrichtung hat eine tote Zone. Wenn die Geschwindigkeit oder die Leerlaufzeit des Servozylinders 9 sich ändert, dann ändert sich die Durchflußrate in dem Hubzylinder 5, obwohl das das elektromagnetische Ventil 12 steuernde Signal dieselbe Impulsdauer hat. Die Geschwindigkeit und die Leerlaufzeit des Servozylinders 9 hängen von der Motorgeschwindigkeit und der Betriebstemperatur des Öls ab. Die Impulsdauer wird daher korrigiert, indem die Signale des Öltemperaturdetektors 33 und des Sensors 37 für die Motorgeschwindigkeit dem Komparator 34 zugeführt werden.The flow characteristic of the switching valve for the operation of the earth moving device has a dead zone. When the speed or idle time of the servo cylinder 9 changes, the flow rate in the lift cylinder 5 changes even though the signal controlling the electromagnetic valve 12 has the same pulse duration. The speed and idle time of the servo cylinder 9 depend on the engine speed and the operating temperature of the oil. The pulse duration is therefore corrected by supplying the signals from the oil temperature detector 33 and the sensor 37 for the engine speed to the comparator 34 .

Wenn das Stellsignal für den Ventilkörper, d. h. die Impulsdauer ΔT des Impulssignals P, das Signal E_Δ der Totzonen-Einstellvorrichtung 43 überdauert, gibt die logische Schaltung 35 ein Steuersignal Esa aus, durch das die Spule 12Sa des elektromagnetischen Ventils 12 erregt wird. Hierdurch wird das Ventil 12 in die Stellung 12B gebracht. Als Folge hiervon bewegt der Servozylinder 9 die Stange 8 in Richtung des Pfeiles A, wodurch das Richtungsschaltventil 7 in die Stellung 7A gebracht wird. Wenn das Richtungsschaltventil 7 vollständig in der Stellung 7A angelangt ist, stellt die logische Schaltung 35 das Steuersignal Esa ab, so daß die Spule 12Sa aberregt wird, wodurch das elektromagnetische Ventil 12 in die Mittelstellung gebracht wird. Auf diese Weise wird der Servozylinder 9 in dieser Stellung gehalten und das Richtungsschaltventil 7 wird in der Stellung 7A gehalten. Der Hubzylinder 5, dem Drucköl von der hydraulischen Pumpe 19 zugeführt wird, wird auf diese Weise eingezogen, wodurch der Schaufelrahmen 3 nach oben geschwenkt wird und die Schaufel 4 anhebt.If the control signal for the valve body, ie the pulse duration ΔT of the pulse signal P, the signal E _{Δ of} the dead zone setting device 43 persists, the logic circuit 35 outputs a control signal Esa, by which the coil 12 Sa of the electromagnetic valve 12 is excited. As a result, the valve 12 is brought into the position 12 B. As a result, the servo cylinder 9 moves the rod 8 in the direction of arrow A, whereby the directional switching valve 7 is brought into position 7 A. When the directional switching valve 7 is fully in position 7 A, the logic circuit 35 turns off the control signal Esa, so that the coil 12 Sa is de-energized, whereby the electromagnetic valve 12 is brought into the central position. In this way, the servo cylinder 9 is held in this position and the directional switching valve 7 is held in the 7 A position. The lifting cylinder 5 , to which pressure oil is supplied by the hydraulic pump 19 , is drawn in in this way, as a result of which the blade frame 3 is pivoted upwards and the blade 4 is raised .

Die arithmetische Schaltung 26 gibt ein Neigungssignal e_R entsprechend der Neigung des Schaufelrahmens 3 aus. Dieses Signal wird dem Komparator 31 zugeführt.The arithmetic circuit 26 outputs an inclination signal e _R corresponding to the inclination of the blade frame 3 . This signal is fed to the comparator 31 .

Wenn das Impulssignal P 0 wird, um einen Befehl zum Halten der Schaufel zu geben, dann gibt die logische Schaltung 35 ein Signal Esb zum Erregen der Spule 12Sb des elektromagnetischen Ventils 12 aus, das daraufhin in die Stellung 12A gebracht wird. Der Servozylinder 9 wird demnach eingezogen und die Stange 8 in Richtung des Pfeiles A′ bewegt. Das Richtungsschaltventil 7 wird in die Mittelposition 7C gebracht. Dann, in dem Augenblick, in dem das Richtungsschaltventil 7 für eine bestimmte Zeit lang oder entsprechend einer bestimmten Distanz in die neutrale Richtung bewegt worden ist, setzt die Treiberschaltung 52 das Steuersignal Esb auf 0 und gibt gleichzeitig ein Steuersignal Esc aus, durch das die Spule 13S des elektromagnetischen Ventils 13 erregt wird und das Ventil 13 in die Stellung 13B gebracht wird. Daher wird dem Servozylinder 9 kein Drucköl zugeführt und die obere und die untere Kammer werden gleichzeitig über das elektromagnetische Ventil 13 direkt an den Tank T₆ angeschlossen, so daß der Servozylinder 9 freigesetzt wird. Das Richtungsschaltventil 7 kann durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder exakt in die Mittelposition zurückgestellt werden. Wenn das Richtungsschaltventil 7 in seine Mittelstellung 7C zurückgekehrt ist, setzen die logische Schaltung 35 und die Treiberschaltung 52 das Steuersignal Esc auf 0, um die Spule 13S abzuerregen. Hierdurch wird das elektromagnetische Ventil 13 in die Stellung 13A gebracht. Der Servozylinder 9 wird in der Stellung gehalten und das Richtungsschaltventil 7 wird in der Mittelstellung 7C verriegelt. Auf diese Weise wird die Schaufel in der betreffenden Stellung gehalten.When the pulse signal P becomes 0 to give a command to hold the bucket, the logic circuit 35 outputs a signal Esb to energize the coil 12 Sb of the electromagnetic valve 12 , which is then brought to the 12 A position. The servo cylinder 9 is therefore drawn in and the rod 8 in the direction of arrow A 'moves. The direction switching valve 7 is brought 7 C in the center position. Then, in the moment in which the direction switching valve 7 for a specified period has been moved long, or according to a certain distance in the neutral direction, sets the driver circuit 52 the control signal ESB is made 0 and simultaneously outputs a control signal ESC is made through which the coil 13 S of the electromagnetic valve 13 is excited and the valve 13 is brought into position 13 B. Therefore, no pressure oil is supplied to the servo cylinder 9 and the upper and lower chambers are simultaneously connected via the electromagnetic valve 13 directly to the tank T₆, so that the servo cylinder 9 is released. The directional switching valve 7 can be reset exactly to the middle position by the restoring force of the restoring spring. When the directional switching valve 7 has returned to its central position 7 C, the logic circuit 35 and the driver circuit 52 set the control signal Esc to 0 in order to de-energize the coil 13 S. As a result, the electromagnetic valve 13 is brought into position 13 A. The servo cylinder 9 is held in the position and the direction switching valve 7 is locked in the neutral position 7 C. In this way, the blade is held in the position in question.

Die Schaufel 4 wird durch mehrmaliges wiederholtes Ausführen der oben beschriebenen Steuervorgänge graduell angehoben. Wenn der Neigungswinkel des Schaufelrahmens 3 den voreingestellten Winkel von +3° erreicht hat, wird das Differenzsignal e_δ vom Komparator 31 0 und das Steuersystem befindet sich im stabilen Zustand. Die Bewegungssteuerung der Schaufel 4 nach oben ist beendet.The bucket 4 is gradually raised by repeatedly executing the control operations described above. When the angle of inclination of the blade frame 3 has reached the preset angle of + 3 °, the difference signal e _δ from the comparator 31 0 and the control system is in the stable state. The movement control of the blade 4 upwards has ended.

Wenn die Belastung der Schaufel 4 sich erhöht und die arithmetische Schaltung 40 oder 60 das Überlastsignal E_L1 oder E_L2 während der Erdarbeiten ausgibt, was geschieht, während die Schaufel 4 automatisch auf eine bestimmte Höhe eingeregelt wird, dann gibt der Komparator 31 das Differenzsignal e_δ (e_δ=E_R-e_R+E_L1)) aus. Entsprechend dem Differenzsignal e_δ″, dem Signal E_T und dem Signal E_N gibt der Komparator 34 das Impulssignal P mit einer Periodendauer T und der Impulsdauer ΔT aus.If the load on the bucket 4 increases and the arithmetic circuit 40 or 60 outputs the overload signal E _L1 or E _L2 during earthworks, which happens while the bucket 4 is automatically adjusted to a certain height, then the comparator 31 outputs the difference signal e _δ (e _δ = E _R -e _R + E _L1 )). Corresponding to the difference signal e _δ ″, the signal E _T and the signal E _N , the comparator 34 outputs the pulse signal P with a period T and the pulse duration ΔT.

Wie Fig. 2(a) zeigt, vergleicht der Komparator sägezahnförmige Signale P₂ von dem Sägezahngenerator 100 mit dem Ausgangssignal P₁ der Absolutwertschaltung 70 und erzeugt ein Impulssignal (Fig. 2(b)), das hoch ist, wenn das Signal P₂ größer ist als das Signal P₁, und das niedrig ist, wenn das Signal P₂ kleiner ist als das Signal P₁. Obwohl das Signal P₁ sich entsprechend den Signalen E_T und E_N weiter ändert, ist diese Änderung in Fig. 2(a) fortgelassen.As shown in Fig. 2 (a), the comparator compares sawtooth signals P₂ from the sawtooth generator 100 with the output signal P₁ of the absolute value circuit 70 and generates a pulse signal ( Fig. 2 (b)) which is high when the signal P₂ is larger than the signal P₁, and that is low when the signal P₂ is smaller than the signal P₁. Although the signal P 1 changes according to the signals E _T and E _N , this change is omitted in Fig. 2 (a).

Als Antwort auf das Impulssignal P und das Totzonensignal von der Totzonen-Einstellvorrichtung 43 geben die logische Schaltung 35 und die Treiberschaltung 52 die Steuersignale Esa, Esb und Esc mit bestimmter Zeitsteuerung aus, um das Richtungsschaltventil 7 so zu steuern, daß es den Hubzylinder 5 verstellt, wodurch die Schaufel 4 zur Verringerung der Überlastung angehoben wird. Wenn die Last verringert ist, verringert sich auch das Überlastsignal E_L, woraufhin die Hubgeschwindigkeit der Schaufel 4 ebenfalls kleiner wird. Wenn das Überlastsignal E_L 0 wird, hält die Schaufel 4 in der betreffenden Stellung an. Wenn die Schaufellast auf weniger als die Überlast reduziert ist, wird die Schaufel 4 entsprechend dem oben beschriebenen Neigungs- Einstellsignal ER gesteuert. Dies bedeutet, daß die Schaufel 4 automatisch so geregelt wird, daß ihre Höhe gleich oder nahe dem dem voreingestellten Neigungswinkel E_R entsprechenden Wert ist.In response to the pulse signal P and the dead zone signal from the dead zone setting device 43 , the logic circuit 35 and the driver circuit 52 output the control signals Esa, Esb and Esc with a certain timing to control the directional switching valve 7 so that it adjusts the lift cylinder 5 , whereby the bucket 4 is raised to reduce the overload. When the load is reduced, the overload signal E _L also decreases, whereupon the lifting speed of the bucket 4 also decreases. When the overload signal E _L 0, the blade 4 stops in the position concerned. When the bucket load is reduced to less than the overload, the bucket 4 is controlled in accordance with the tilt setting signal ER described above. This means that the bucket 4 is automatically regulated so that its height is equal to or close to the value corresponding to the preset angle of inclination E _R.

Gemäß Fig. 6 ist eine Zeitsteuervorrichtung 120 vorgesehen, die zwei Zeitkonstantenschaltungen 71 und 72 mit gleichen Zeitkonstanten aufweist. Die Eingänge der Zeitkonstantenschaltungen 71 und 72 sind an eine Leitung l_k angeschlossen. Ihre Ausgänge sind in einem NOR- Glied 74 zusammengefaßt. Die Zeitkonstantenschaltung 71 ist so ausgebildet, daß die Anstiegsflanke eines Signals an der Leitung l_k differenziert wird und ein Ausgangssignal 1 erzeugt. Die Zeitkonstantenschaltung 72 ist in gleicher Weise aufgebaut wie die Zeitkonstantenschaltung 71. Ein Inverter 73 ist mit dem Eingang der Zeitkonstantenschaltung 72 verbunden. In der Zeitkonstantenschaltung 72 wird daher die abfallende Flanke eines Signals an Leitung l_k in ein Ausgangssignal "1" umgewandelt. Die Positionsdetektoren 77, 75 und 79 sind beispielsweise Endschalter, die ausgeschaltet werden, wenn ein Stellhebel 76 gezogen oder ein Bremspedal 78 gedrückt oder ein Kupplungshebel 80 gezogen wird und die im Ein-Zustand sind, wenn sie nicht betätigt sind. Wenn der Bedienungshebel 76, das Bremspedal 78 oder der Kupplungshebel 80 betätigt werden, wird daher das Signal an Leitung l_k "1". In der Zeitkonstantenschaltung 71 wird die Anstiegsflanke differenziert und das Ausgangssignal wird für eine bestimmte Zeit T auf "1" gehalten. Wenn der Bedienungshebel 76 oder das Bremspedal 78 oder der Kupplungshebel 80 wieder zurückgesetzt werden, sinkt das Signal an Leitung l_k wieder auf "0". In der Zeitkonstantenschaltung 72 wird diese Rückflanke differenziert und ihr Ausgangssignal wird für eine bestimmte Zeit T auf "1" gehalten. Die Ausgangssignale der beiden Zeitkonstantenschaltungen 71 und 72 werden der NOR-Schaltung 74 zugeführt. Das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 74 wird invertiert. Als Folge hiervon gibt die Zeitsteuerschaltung 70 ein Sperrsignal e_t aus, das für die vorbestimmte Zeitspanne T synchron mit dem Beginn oder dem Ende der Betätigung des Bedienungshebels 76 des Bremspedals 78 oder des Kupplungshebels 80 auf "1" gehalten wird.According to FIG. 6, a time control device 120 is provided which has two time constant circuits 71 and 72 with the same time constants. The inputs of the time constant circuits 71 and 72 are connected to a line l _k . Their outputs are combined in a NOR element 74 . The time constant circuit 71 is designed such that the rising edge of a signal on the line 1 _{k is} differentiated and generates an output signal 1 . The time constant circuit 72 is constructed in the same way as the time constant circuit 71 . An inverter 73 is connected to the input of the time constant circuit 72 . In the time constant circuit 72 , the falling edge of a signal on line 1 _k is therefore converted into an output signal "1". The position detectors 77, 75 and 79 are, for example, limit switches which are switched off when an actuating lever 76 is pulled or a brake pedal 78 is pressed or a clutch lever 80 is pulled and which are in the on state when they are not actuated. Therefore, when the operating lever 76 , the brake pedal 78 or the clutch lever 80 are operated, the signal on line l _k becomes "1". In the time constant circuit 71 , the rising edge is differentiated and the output signal is kept at "1" for a certain time T. When the operating lever 76 or the brake pedal 78 or the clutch lever 80 are reset, the signal on line l _k drops again to "0". This trailing edge is differentiated in the time constant circuit 72 and its output signal is kept at "1" for a certain time T. The output signals of the two time constant circuits 71 and 72 are supplied to the NOR circuit 74 . The output signal of the NOR circuit 74 is inverted. As a result, the timing control circuit 70 outputs a lock signal e _t , which is held at "1" for the predetermined period T in synchronism with the start or end of the operation of the operation lever 76 of the brake pedal 78 or the clutch lever 80 .

Die logische Schaltung 35 enthält gemäß Fig. 5 UND- Schaltungen 35a und 35b. Wenn die UND-Schaltungen 35a und 35b von dem Signal der Zeitsteuerschaltung 120 gesperrt werden, wird die Weiterleitung des Impulssignals P unterbrochen. Daher wird das elektromagnetische Ventil 12 (das auf die neutrale Stellung gestellt ist) nicht angetrieben, jedoch wird das elektromagnetische Ventil 13 angetrieben. Die Schaufel wird daher in derjenigen Stellung festgehalten, die sie inne hatte und unmittelbar bevor die logische Schaltung 35 gesperrt wurde, d. h. unmittelbar bevor der Bedienungshebel 76 das Bremspedal 78 oder der Kupplungshebel 80 betätigt worden ist.The logic circuit 35 contains, according to FIG. 5, AND circuits 35 a and 35 b. If the AND circuits 35 a and 35 b are blocked by the signal of the timing control circuit 120 , the transmission of the pulse signal P is interrupted. Therefore, the electromagnetic valve 12 (which is set to the neutral position) is not driven, but the electromagnetic valve 13 is driven. The bucket is therefore held in the position it was in and immediately before the logic circuit 35 was locked, ie immediately before the operating lever 76, the brake pedal 78 or the clutch lever 80 was actuated.

Es sei angenommen, daß der Bedienungshebel 76 von dem Augenblick t₁ bis zum Augenblick t₂ in Fig. 9 betätigt wurde, so daß das Ausgangssignal e₁ des Positionsdetektors 77 nur für diese Periode auf "1" gehalten wird, wie es in Teil (a) von Fig. 7 angegeben ist. Das Bremspedal 78 werde von dem Augenblick t₃ bis zum Augenblick t₄ betätigt, so daß das Ausgangssignal e₂ des Positionsdetektors 75 nur für diese Periode auf "1" gehalten wird, wie es in Teil (b) von Fig. 7 angegeben ist. Das gleiche wird für das Ausgangssignal des Positionsdetektors 79 durchgeführt. In diesem Fall erhöht sich die Beschleunigung (negative Beschleunigung) des Fahrzeugkörpers beim Beginn und am Ende der oben beschriebenen Vorgänge. Infolgedessen erhöht sich das Ausgangssignal der arithmetischen Schaltung 25 für die Beschleunigungskompensation zeitweilig, wie es in Teil (d) von Fig. 7 dargestellt ist, obwohl der tatsächliche Neigungswinkel R sich nicht in dem Maße verändert. Der Beschleunigungseffekt kann durch die Schaltung 25 zwar in starkem Maße eliminiert werden, jedoch ist es schwierig, ihn vollständig zu eliminieren.It is assumed that the operating lever 76 was operated from the moment t 1 to the moment t 2 in Fig. 9, so that the output signal e 1 of the position detector 77 is held at "1" only for this period, as in part (a) of Fig. 7 is given. The brake pedal 78 is actuated from the moment t₃ to the moment t₄, so that the output signal e₂ of the position detector 75 is held at "1" only for this period, as indicated in part (b) of FIG. 7. The same is done for the output signal of the position detector 79 . In this case, the acceleration (negative acceleration) of the vehicle body increases at the beginning and at the end of the operations described above. As a result, the output of the acceleration compensation arithmetic circuit 25 temporarily increases as shown in part (d) of FIG. 7, although the actual inclination angle R does not change to the same extent. Although the acceleration effect can be largely eliminated by the circuit 25 , it is difficult to completely eliminate it.

Wenn die Schaufel entsprechend den Werten der Neigungsdetektoren 21 und 22 am Beginn und am Ende des Betriebes in derselben Weise gesteuert würde, wie bei normaler Fahrt, dann würde die Schaufel 4 auf und ab bewegt werden, obwohl die tatsächliche Neigung unverändert gehalten wird. Das Sperrsignal e_t wird jedoch für die vorbestimmte Zeitdauer T (beispielsweise 1 oder 2 Sekunden) synchron mit der Startzeit (t₁ oder t₃) und der Endzeit (t₂ oder t₄) eines jeden Betätigungsvorganges auf "1" gehalten, wie es in Teil (c) von Fig. 7 dargestellt ist, so daß die logische Schaltung 35 in diesen Zeiten gesperrt wird. Das elektromagnetische Ventil 12 wird daher nicht betätigt (bleibt in der neutralen Stellung). If the bucket were controlled according to the values of the incline detectors 21 and 22 at the beginning and end of the operation in the same way as during normal driving, the bucket 4 would move up and down even though the actual incline is kept unchanged. However, the locking signal e _t is kept for a predetermined time T (for example 1 or 2 seconds) in synchronism with the start time (t₁ or t₃) and the end time (t₂ or t₄) of each actuation to "1", as in part (c ) of Fig. 7, so that the logic circuit 35 is locked at these times. The electromagnetic valve 12 is therefore not operated (remains in the neutral position).

Der Winkel des Schaufelrahmens behält daher den Wert bei, den er unmittelbar vor dem Beginn oder dem Ende der betreffenden Operation inne-hatte. Auf diese Weise wird die Schaufel durch den Beschleunigungseffekt nicht auf oder ab bewegt.The angle of the bucket frame therefore remains the same at which he is immediately before the beginning or the end of the operation in question. In this way the blade will not be due to the acceleration effect moved up or down.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird der Schaufelwinkel in bezug auf den Fahrzeugkörper für eine oder zwei Sekunden, nachdem die Betätigung des Bedienungshebels oder des Bremspedals, das die Beschleunigung veranlaßt hat, begonnen bzw. geendet hat, auf dem unmittelbar vor dem Vorgang eingenommenen Wert gehalten. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Schaufelhöhe durch den Beschleunigungseffekt beeinflußt wird. Selbst wenn die Höhe der Schaufel durch eine externe Störung auf einem gegenüber dem eingestellten Wert unterschiedlichen Wert liegt, wird die Schaufel für eine sehr kurze Zeit auf diesem Wert gehalten. Durch die irreguläre Schaufelhöhe werden daher die Erdarbeiten kaum beeinträchtigt.As can be seen from the above description, the Bucket angle with respect to the vehicle body for a second or two after pressing the Control lever or the brake pedal that accelerates has caused, started or ended, on the value immediately before the process held. This prevents the Bucket height influenced by the acceleration effect becomes. Even if the height of the bucket goes through an external disturbance on a compared to the set Value is different value, the Shovel held at this value for a very short time. Because of the irregular blade height the earthworks hardly affected.

Die Ventil-Treiberschaltung 52 liefert Ausgangssignale Esa, Esb und Esc zur Steuerung der elektromagnetischen Ventile 12 und 13 und des Servozylinders 9, zur Betätigung des Richtungsschaltventils 7, wodurch die Schaufel 4 auf eine bestimmte Höhe angehoben wird.The valve driver circuit 52 supplies output signals Esa, Esb and Esc for controlling the electromagnetic valves 12 and 13 and the servo cylinder 9 , for actuating the directional switching valve 7 , whereby the bucket 4 is raised to a certain height.

Im folgenden wird nun die automatische Steuerung des Kippwinkels der Schaufel erläutert.In the following, the automatic control of the Bucket tilting angle explained.

Diese automatische Steuerung erfolgt im wesentlichen in gleicher Weise wie die Schaufelhöhensteuerung. This automatic control essentially takes place in the same way as the bucket height control.

Es sei angenommen, daß, unter der Bedingung, daß die Schaufel horizontal gehalten wird, die Bedienungsperson die Stellvorrichtung für den Kippwinkel so eingestellt hat, daß die Schaufel - aus der Sicht der Bedienungsperson - an der linken Seite um 5° nach unten gekippt ist.It is assumed that, provided that the Bucket is held horizontally, the operator the adjusting device for the tilt angle is set in this way has that the bucket - from the operator's point of view - Tilted 5 ° down on the left side is.

Wenn die Kippwinkel-Einstellvorrichtung 30 ein Kippsignal Ec, das dem eingestellten Winkel von 5° entspricht, ausgibt, wird dieses Signal Ec dem Komparator 44 zugeführt. Auf der anderen Seite ist das Ausgangssignal Ec des Neigungsmessers 24 0, weil die Schaufel 4 horizontal steht. Der Komparator 44 gibt ein Differenzsignal eß aus, das der Differenz zwischen den Signalen E_c und e_c entspricht. Das Differenzsignal eß wird einem Kompensator 45 zugeführt. In gleicher Weise wie der Kompensator 32 gibt der Kompensator 45 ein Signal eß′ aus, das durch Addieren eines durch proportionale Rechnung des Eingangssignals entstandenen Signals und eines durch Differenzieren des Eingangssignals entstandenen Signals erhalten wird. Das Signal eß′ wird einer Absolutwertschaltung 46 zugeführt.When the tilt angle adjusting device 30 outputs a tilt signal Ec which corresponds to the set angle of 5 °, this signal Ec is fed to the comparator 44 . On the other hand, the output signal Ec of the inclinometer 24 is 0 because the blade 4 is horizontal. The comparator 44 outputs a difference signal eß, which corresponds to the difference between the signals E _c and e _c . The difference signal is fed to a compensator 45 . In the same way as the compensator 32 , the compensator 45 outputs a signal ß ', which is obtained by adding a signal generated by proportional calculation of the input signal and a signal created by differentiating the input signal. The signal ß 'is fed to an absolute value circuit 46 .

In gleicher Weise wie die Impulssteuerschaltung 34 gibt eine Impulssteuerschaltung 47 ein Impulssignal P′ als Antwort auf das Signal eß′ und das Signal E_N. Dieses Impulssignal P′ hat eine Periodendauer T₁ und eine Impulsdauer ΔT₁, wie in dem Fall des oben beschriebenen Impulssignals P, und es stellt das Befehlssignal für die Positionierung des Ventilkörpers des Richtungsschaltventils 14 dar. Eine logische Schaltung 48 liefert ein Ausgangssignal, wenn das Befehlssignal für die Ventilkörperpositionierung oder die Impulsdauer ΔT₁ des Impulssignals P′, das Totzonensignal eΔ einer Totzonen- Einstellvorrichtung 49 überdauert. Daher gibt eine Ventiltreiberschaltung 53 ein Steuersignal e_sa′ aus, um die Spule 17S_a des elektromagnetischen Ventils zu erregen und hierdurch dasVentil 17 in die Position 17B zu stellen. Der Servozylinder 16 wird ausgefahren, um die Stange 15 in Richtung des Pfeiles B zu bewegen. Hierdurch wird das Richtungsschaltventil 14 in die Stellung 14A geschaltet. Wenn das Richtungsschaltventil 14 vollständig in Position 14A geschaltet ist, wird das Steuersignal Esa von der Ventiltreiberschaltung 53 abgeschaltet, um die Spule 17S_a abzuerregen, wodurch das elektromagnetische Ventil 17 in die Mittelposition 17C gesetzt wird. Infolgedessen wird der Zylinder 16 in dieser Position gehalten und das Richtungsschaltventil 14 wird in Position 14A gehalten. Der Kippzylinder 6, dem von der Hydraulikpumpe 19 Drucköl zugeführt wird, wird daher eingezogen, wodurch die Schaufel 4 gekippt wird, so daß ihr linkes Ende abgesenkt wird.In the same way as the pulse control circuit 34 , a pulse control circuit 47 gives a pulse signal P 'in response to the signal ß' and the signal E _N. This pulse signal P 'has a period T₁ and a pulse duration ΔT₁, as in the case of the pulse signal P described above, and it represents the command signal for the positioning of the valve body of the directional switching valve 14. A logic circuit 48 provides an output signal when the command signal for the valve body positioning or the pulse duration ΔT₁ of the pulse signal P ', the dead zone signal eΔ of a dead zone setting device 49 persists. Therefore, a valve driver circuit 53 outputs a control signal e _sa 'to energize the coil 17 S _{a of} the electromagnetic valve and thereby to put the valve 17 in position 17 B. The servo cylinder 16 is extended to move the rod 15 in the direction of arrow B. In this way, the direction switching valve 14 is switched to the position A fourteenth When the directional switching valve 14 is completely switched to position 14 A, the control signal Esa is switched off by the valve driver circuit 53 in order to deenergize the coil 17 S _a , whereby the electromagnetic valve 17 is set in the central position 17 C. As a result, the cylinder 16 is held in this position and the directional switching valve 14 is held in position 14 A. The tilt cylinder 6 , to which pressure oil is supplied from the hydraulic pump 19 , is therefore drawn in, whereby the blade 4 is tilted so that its left end is lowered.

Der Neigungsmesser 24 gibt das Neigungssignal e_c in Abhängigkeit von der Neigung der Schaufel 4 aus. Das Neigungssignal e_c wird dem Komparator 44 zugeführt.The inclinometer 24 outputs the inclination signal e _c as a function of the inclination of the blade 4 . The inclination signal e _c is fed to the comparator 44 .

Wenn das Impulssignal P′ auf 0 gesetzt ist, dann gibt die Ventiltreiberschaltung 53 ein Steuersignal e_sb aus, um die Spule 17S_b des elektromagnetischen Ventils 17 zu erregen und das Ventil in die Position 17B zu setzen. Der Servozylinder 16 wird daher eingefahren und die Stange 15 in Gegenrichtung zum Pfeil B bewegt, wodurch das Richtungsschaltventil 14 in Richtung auf die neutrale Stellung 14C bewegt wird. Wenn das Richtungsschaltventil 14 für eine bestimmte Zeitspanne oder entsprechend einer bestimmten Entfernung in die neutrale Position bewegt worden ist, setzen die logische Schaltung 48 und die Ventiltreiberschaltung 53 das Steuersignal e_sb auf 0, um das elektromagnetische Ventil 17 in die Mittelposition 17C zu bringen, und sie geben gleichzeitig ein Ausgangssignal e_sc aus, um die Spule 18S des elektromagnetischen Ventils 18 zu erregen und dieses in die Position 18B zu bringen. Die Zufuhr von Drucköl zu dem Servozylinder 16 wird damit unterbrochen und die obere Kammer und die untere Kammer werden gleichzeitig über das elektromagnetische Ventil 18 direkt an den Tank T₆ angeschlossen. Der Servozylinder 16 wird auf diese Weise freigesetzt. Wie bei dem Richtungsschaltventil 7 kehrt auch hier das Richtungsschaltventil 14 unter der Wirkung der Rückstellfeder exakt in die neutrale Position 14C zurück.If the pulse signal P 'is set to 0, then the valve driver circuit 53 outputs a control signal e _sb to excite the coil 17 S _{b of} the electromagnetic valve 17 and to set the valve in position 17 B. The servo cylinder 16 is therefore retracted and the rod 15 is moved in the opposite direction to the arrow B, whereby the directional switching valve 14 is moved in the direction of the neutral position 14 C. When the directional switching valve 14 has been moved to the neutral position for a certain period of time or a certain distance, the logic circuit 48 and the valve driver circuit 53 set the control signal e _sb to 0 in order to bring the electromagnetic valve 17 into the central position 17 C, and they simultaneously output an output signal e _sc to excite the coil 18 S of the electromagnetic valve 18 and to bring it into the position 18 B. The supply of pressure oil to the servo cylinder 16 is thus interrupted and the upper chamber and the lower chamber are simultaneously connected directly to the tank T₆ via the electromagnetic valve 18 . The servo cylinder 16 is released in this way. As with the directional switching valve 7 , the directional switching valve 14 exactly returns to the neutral position 14 C under the action of the return spring.

Wenn das Richtungsschaltventil 14 in die neutrale Position 14C zurückgekehrt ist, bewirken die logische Schaltung 48 und die Ventiltreiberschaltung 14 eine Rücksetzung des Steuersignals e_sc auf 0 und eine Aberregung der Spule 18S, so daß das elektromagnetische Ventil 18 in die Position 18A gestellt wird. Der Servozylinder 16 wird auf diese Weise in dieser Stellung festgehalten und das Richtungsschaltventil 14 wird in der neutralen Position 14C verriegelt, so daß die Schaufel 4 bei diesem Neigungswinkel gehalten wird. When the directional control valve is returned to 14 C in the neutral position 14, causing the logical circuit 48 and valve drive circuit 14 resets the control signal e _sc on 0 and so that the electromagnetic valve provided a deenergization of the coil 18 S 18 in the position 18 A becomes. The servo cylinder 16 is held in this way in this way and the directional switching valve 14 is locked in the neutral position 14 C, so that the blade 4 is held at this angle of inclination.

Die oben beschriebenen Steuerungen werden zum graduellen Kippen der Schaufel 4 repetierend ausgeführt. Wenn der Kippwinkel der Schaufel 4 den eingestellten Wert von 5° erreicht hat, wird das Differenzsignal eß vom Komparator 44 0. Auf diese Weise wird die Kippwinkelsteuerung der Schaufel 4 beendet.The controls described above are repeated to gradually tilt the bucket 4 . When the tilt angle of the blade 4 has reached the set value of 5 °, the difference signal is from the comparator 44 0. In this way, the tilt angle control of the blade 4 is ended.

Der Kippwinkel der Schaufel 4 kann in ähnlicher Weise wie oben beschrieben so gesteuert werden, daß das rechte Ende tiefer liegt. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit der Schaufel, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Steuerung zum Anheben der Schaufel, graduell in dem Maße reduziert, wie der Kippwinkel den eingestellten Winkel erreicht. Der Kippwinkel der Schaufel kann daher, ohne daß Überschwingen o. dgl. eintritt, auf den eingestellten Wert gebracht werden.The tilt angle of the blade 4 can be controlled in a manner similar to that described above so that the right end is lower. In this case, similar to the bucket lifting control described above, the speed of the bucket is gradually reduced as the tilt angle reaches the set angle. The tilt angle of the blade can therefore be brought to the set value without overshoot or the like.

Bei Durchführung einer automatischen Regelung der Schaufel einer Planierraupe sowohl in Hubrichtung als auch in Absenkrichtung und in einer Kipprichtung (d. h. nach links oder rechts) kann eine gewünschte Planiergenauigkeit nicht erzielt werden, wenn dasselbe Regelsystem, das zum Heben und Senken benutzt wird, einfach auch für die Regelung des Kippens eingesetzt wird. Der Grund hierfür ist unten dargelegt.When performing automatic regulation of the bucket a bulldozer both in the lifting direction and in the lowering direction and in a tilting direction (i.e. after left or right) can have a desired leveling accuracy cannot be achieved if the same control system, that is used for lifting and lowering, just for tipping control is used. The reason this is set out below.

Da eine Planierraupe normalerweise nur ein hydraulisches Schaltungssystem hat und ein Hubzylinder und ein Kippzylinder nicht gleichzeitig betätigt werden können, sondern nur einzeln, wird bei einem solchen System entweder die Hubzylinderbetätigung oder die Kippzylinderbetätigung bevorzugt durchgeführt. Eine solche Beschränkung, die dem hydraulischen System einer Planierraupe eigen ist, muß bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung in Betracht gezogen werden, denn wenn das Öl in eine Stellvorrichtung fließt, fließt es nicht in eine andere Stellvorrichtung, gleich wie groß die Differenz zwischen dem voreingestellten Wert und dem Istwert sein mag. Wenn daher ein Differenzwert des Kippsystems und ein solcher des Hub- und Senksystems jeweils mit den entsprechenden sägezahnförmigen Wellen verglichen wird, um Impulsdauersignale zu erzeugen und von diesen Impulsdauersignalen elektromagnetische Ventile geschaltet werden, wird der Betrieb eines der beiden Systeme, das keine Priorität hat, durch den Betrieb des anderen Systems, dem die Priorität gegeben ist, eingeschränkt, so daß in dem ersten System ein Zeitintervall entsteht, während dessen keine Antwort erfolgen kann. Hierdurch wird die Antwortcharakteristik des nicht prioritätsberechtigten Systems verschlechtert und damit die Genauigkeit des Planiervorgangs herabgesetzt.Because a bulldozer is usually just a hydraulic one Circuit system has and a lifting cylinder and a Tilt cylinders cannot be operated at the same time, but only individually, with such a system either the lift cylinder actuation or the tilt cylinder actuation preferably carried out. Such a limitation, the hydraulic system of a bulldozer is peculiar to the control device according to the invention be considered because if the oil is in a Actuator flows, it does not flow into another Actuator, no matter how big the difference between the preset value and the actual value like. Therefore, if there is a difference in the tilting system and one of the lifting and lowering system with each corresponding sawtooth-shaped waves is compared, to generate pulse duration signals and from these pulse duration signals electromagnetic valves are switched, will be operating one of the two systems that is neither Has priority through the operation of the other system, the the priority is given, so that in the a first time interval arises during which no answer can be given. This is the response characteristic of the non-priority system deteriorates and thus the accuracy of the leveling process reduced.

In dem hydraulischen System einer Planierraupe wird normalerweise dem Kippsystem die Priorität gegeben. Eine höhere Regelleistung als für das Kippsystem wird jedoch für das Hub- und Senksystem verlangt. Nach der Erfindung wird die Priorität der Regelung des Hub- und Senksystems gegeben und die Regelung des Kippsystems wird nur durchgeführt, während keine Hub- oder Absenkregelung erfolgt. Im einzelnen wird eine Integrationsschaltung des Kippsystems durch Abfallen eines Impulssignals zum Steuern des Ventils 12 rückgesetzt, um die Integration in Gang zu setzen, so daß unmittelbar, wenn eine Differenz auftritt, ein Impuls zur Steuerung des Ventiles 12 ausgegeben wird. Auf diese Weise wird ein Zeitintervall, während dessen das Kippsystem nicht in Betrieb ist, wirksam ausgenutzt, so daß die Antwortcharakteristik verbessert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Treibersignal für das Kippsystem nicht erzeugt wird, während das Hub- und Absenksystem in Betrieb ist.In the hydraulic system of a bulldozer, priority is normally given to the tipping system. However, a higher control power than for the tipping system is required for the lifting and lowering system. According to the invention, the priority of the regulation of the lifting and lowering system is given and the regulation of the tilting system is only carried out while there is no lifting or lowering control. More specifically, an integration circuit of the tilt system is reset by dropping a pulse signal to control the valve 12 to start the integration so that immediately when a difference occurs, a pulse to control the valve 12 is output. In this way, a time interval during which the tilting system is not in operation is effectively used, so that the response characteristic is improved. It should be noted that a drive signal for the tilting system is not generated while the lifting and lowering system is in operation.

Die Beziehung zwischen dem Kippvorgang und dem Heb- und Senkvorgang wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2(a) bis 2(g) und Fig. 8 erläutert. Aus Gründen der einfacheren Beschreibung sei angenommen, daß die Motorgeschwindigkeit und die Öltemperatur konstant bleiben.The relationship between the tilting operation and the lifting and lowering operation will now be explained with reference to FIGS . 2 (a) to 2 (g) and FIG. 8. For ease of description, assume that the engine speed and oil temperature remain constant.

Wenn gemäß Fig. 2(a) das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung 70 entsprechend Kurve P₁ variiert, wird ein Impuls mit größerer Impulsdauer erzeugt, wenn das Niveau des Impulses größer ist als in Fig. 2(b) dargestellt ist. Die Ausfahrlänge des Hubzylinders 5 verringert sich daher stufenweise gemäß Fig. 2(c). Wenn das Niveau des Impulses P 0 ist, ändert sich die Ausfahrlänge des Hubzylinders nicht, sondern bleibt unverändert.If according to FIG. 2 (a), the output signal of the absolute value circuit 70 varies according to curve P₁, a pulse is generated with a larger pulse duration when the level of the pulse is greater than in Fig. 2 (b) is shown. The extension length of the lifting cylinder 5 is therefore gradually reduced according to FIG. 2 (c). When the level of the pulse P is 0, the extension length of the lifting cylinder does not change, but remains unchanged.

Die Kippsteuerung wird ausgeführt, während die Ausfahrlänge des Zylinders unverändert bleibt. Das Ausgangssignal des Komparators 34, d. h. der Impuls P, wird einer Abfallerkennungsschaltung 90 zugeführt, die daraufhin ein Triggersignal erzeugt, das in Fig. 2(d) dargestellt ist. Dieses Triggersignal wird einer Integrationsschaltung 102 zugeführt, die unter Anstoß durch diesen Triggerimpuls das in Fig. 2(e) dargestellte Sägezahnsignal erzeugt. Die Periodendauer des Sägezahnsignals wird also durch das Triggersignal bestimmt. Wenn das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung 46 die in Fig. 2(e) mit H₁ bezeichnete Form hat, nehmen die Ausgangsimpulse des Operationsverstärkers OP der Vergleichsspannung 47 die in Fig. 2(f) gezeigte Form an. Diese Ausgangsimpulse werden einem der Eingangsanschlüsse des UND-Tores AD zugeführt. Dem anderen Eingang des UND-Tores AD wird das Ausgangssignal des Komparators 34 über einen Inverter zugeführt. Die Ausfahrlänge des Kippzylinders 6 wird also geregelt, wie es in Fig. 2(g) dargestellt ist. Mit anderen Worten: die Ausfahrlänge des Hubzylinders 6 wird nur geregelt, während der Hubzylinder 5 nicht in Betrieb ist, d. h. sich im Haltezustand befindet. Die Operationszeit des Kippzylinders 6 variiert mit der Amplitude des Ausgangssignals der Absolutwertschaltung 46. Der Kippzylinder 6 wird im Haltezustand gehalten, wenn er nicht in Betrieb ist.The tilt control is carried out while the extension length of the cylinder remains unchanged. The output signal of the comparator 34 , ie the pulse P, is fed to a drop detection circuit 90 which then generates a trigger signal which is shown in Fig. 2 (d). This trigger signal is supplied to an integration circuit 102 which, when triggered by this trigger pulse, generates the sawtooth signal shown in FIG. 2 (e). The period of the sawtooth signal is thus determined by the trigger signal. When the output signal of the absolute value circuit 46 has the form designated H 1 in FIG. 2 (e), the output pulses of the operational amplifier OP of the comparison voltage 47 assume the form shown in FIG. 2 (f). These output pulses are fed to one of the input connections of the AND gate AD. The other input of the AND gate AD, the output signal of the comparator 34 is fed via an inverter. The extension length of the tilt cylinder 6 is thus controlled as shown in Fig. 2 (g). In other words: the extension length of the lifting cylinder 6 is only regulated while the lifting cylinder 5 is not in operation, ie is in the stopped state. The operation time of the tilt cylinder 6 varies with the amplitude of the output signal of the absolute value circuit 46 . The tilt cylinder 6 is held in the holding state when it is not in operation.

Gemäß der obigen Beschreibung erfolgt keine Kippsteuerung, während die Hub- und Absenksteuerung in Betrieb ist. Um dies sicherzustellen, sind UND-Schaltungen AND₁ und AND₂ (Fig. 1) zwischen der logischen Schaltung 48 und der Ventiltreiberschaltung 53 vorgesehen. In dem Fall, daß eine Hubsteuerung erfolgt, gibt die Ventiltreiberschaltung 52 ein Hubprioritätssignal aus, das den Sperreingängen der UND-Schaltungen AND₁ und AND₂ zugeführt wird. Das Ausgangssignal der logischen Schaltung 48 wird daher unterbrochen und die Kippsteuerung wird nicht ausgeführt.According to the above description, there is no tilt control while the lift and lower control is in operation. To ensure this, AND circuits AND₁ and AND₂ ( Fig. 1) are provided between the logic circuit 48 and the valve driver circuit 53 . In the case that a stroke is controlled, the valve driving circuit 52 outputs a Hubprioritätssignal that the blocking inputs of the AND circuits AND₁ and AND₂ is supplied. The output signal of the logic circuit 48 is therefore interrupted and the tilt control is not carried out.

Claims

1. Automatic control device for an earthmoving device, which has a lifting cylinder ( 5 ) for lifting and lowering a frame ( 3 ) carrying a bucket ( 4 )
an inclination measuring device ( 21, 22, 25 ) attached to the body of the earth-moving device, which generates an inclination signal (e _d ) corresponding to the inclination of the body,
a stroke measuring device ( 23 ) provided on the lifting cylinder ( 5 ),
an arithmetic circuit ( 26 ) which, from the angle of inclination (e _d ) of the body and the signal (e _s ) from the stroke measuring device ( 23 ), calculates a signal (e _O ) for the actual angle of inclination of the frame ( 3 ),
and a control device ( 31 ) which controls the bucket height as a function of the actual angle of inclination (e _R ) of the frame ( 3 ) and a reference value (E _R ),
characterized in that the inclination measuring device ( 21, 22, 25 ) has two inclinometers ( 21, 22 ) arranged on the upper and lower part of the body of the earth-moving device, the output signals (e _a , e _b ) of a compensation circuit ( 25 ) for acceleration compensation are supplied, which generates the inclination signal (e _d ) freed from acceleration components.

2. Automatic control device according to claim 1, characterized in that the compensation circuit ( 25 ) contains the following assemblies:
a first addition circuit (A₂), to which the output signals of the inclinometers ( 21, 22 ) are fed and which adds the output signal of the upper inclinometer ( 21 ) and the inverted output signal of the lower inclinometer ( 22 ),
a first integration circuit (IG₁) and a second integration circuit (IG₂),
a second addition circuit (A₁) which adds the inverted output signal of the second integration circuit (IG₂) and the output signal of the lower inclinometer ( 22 ),
two coefficient units (C₁, C₂) for multiplying the output signal of the second addition circuit (A₁) by fixed constants,
a third addition circuit (A₃) for adding the output signal (K₁) of the first coefficient unit (C₁) and the inverted output signal of the first addition circuit (A₂) and for supplying the input signal to the integrating input of the first integration circuit (IG₁) and
a fourth addition circuit (A₄) for adding the output signal of the first integration circuit (IG₁) and the output signal of the second coefficient unit (C₂) and for generating the input signal at the integrating input of the second integration circuit (IG₂).

3. Control device according to one of the preceding claims, characterized by
a pulse control circuit ( 34, 35 ) for generating pulses, the polarity of the polarity of the difference value between the actual angle of inclination (e _O ) of the frame ( 3 ) and the set reference value (E _O ) or the polarity of an overload signal (e _L ) and corresponds to a pulse duration corresponding to the difference value,
a logic circuit (AND 1 , AND 2 ) for generating a bucket lift or lowering signal and a bucket hold signal,
a first electromagnetic three-way valve ( 12 ) which is controlled by the bucket lift or lowering signal,
one with its head side to a rod (8) of a directional switching valve (7) connected to the working cylinder (9), wherein the direction switching valve (7) changes the direction of the hydraulic oil flow to a Schaufelhubzylinder (5), and with a further rod (9 b) to a manually operated lever ( 10 ) is connected and the working cylinder ( 9 ) is controlled by the hydraulic oil flow coming from the first electromagnetic three-way valve ( 12 ) and
a second electromagnetic valve ( 13 ) for returning the directional switching valve ( 7 ) to a neutral position by relieving the hydraulic pressure in the working cylinder as a function of the bucket hold signal.

4. Control device according to claim 3, characterized in that a detection device ( 75, 77, 79 ) for detecting the actuation and return of an operating lever, a brake pedal and a clutch pedal as well as a timing device ( 120 ) are provided from the time of detection of an actuation provides an output signal by a detection device for a predetermined time, and that the output signal of the timing control device ( 120 ) controls a locking device which suppresses the lifting and lowering signal in such a way that the blade is held in the position in which it was immediately before the detection device responded had taken.

5. Control device according to one of the preceding claims, characterized in that a tilting angle control device ( 44 ) for controlling the tilting angle of the blade as a function of the difference between an actual tilting angle and a preset desired tilting angle is provided and to a priority circuit ( 34, 47, 90, 102 ; Fig. 8) is connected, which suppresses the operation of the tilt angle control device during the raising or lowering of the bucket and allows the operation of the tilt angle control device only when the bucket is in a holding state.