DE3043602C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Meßwertaufnehmer gemäß der Gattung des Anspruchs 1.

Aus der DE-AS 11 83 295 ist eine Vorrichtung zur Lage- und Arbeitswiderstandssteuerung an Ackerschleppern bekannt. Mit dieser Vorrichtung soll eine einfache, kinematisch günstige und funktionssichere Hydrauliksteuerung geschaffen werden, bei der die Regelgrößen "Lage" und "Arbeitswiderstand" in elektrische Größen umgeformt und auf eine Steuereinheit übertragen werden. Eine Erkennung, welches Arbeitsgerät jeweils an dem Schlepper angebracht ist, läßt sich mit der bei dieser Vorrichtung verwendeten elektrischen Anordnung nicht durchführen.

Es ist bereits aus der Druckschrift der Fa. Bosch "Elektronisch-hydraulische Hubwerksregelung für Ackerschlepper" bekannt, das Hubwerk von Ackerschleppern elektronisch zu regeln. Damit soll die Einhaltung einer gewünschten Arbeitstiefe des Anbaugeräts, die Erhöhung der Achslast des Schleppers und eine optimale Nutzung der Schlepperleistung erzielt werden. Diese elektronisch- hydraulischen Hubwerksregelungen haben sich als sehr vorteilhaft erwiesen, es besteht jedoch der Nachteil, daß eine optimale Anpassung der Regelung nur für ein ganz bestimmtes Arbeitsgerät gefunden werden kann. Um nun die Hubwerksregelung allgemein verwenden zu können, ist man gezwungen, Kompromisse einzugehen, was sich in einem unvorteilhaften Regelverhalten, insbesondere in kritischen Situationen, bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erkennung von an Fahrzeugen, insbesondere an Ackerschleppern und dergleichen, angebrachten Gerätschaften zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 erhalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß durch eine elektronische Schaltung erkannt werden kann, ob und welches Anbaugerät am Fahrzeug angebracht ist. Dadurch ist der Bedienende in der Lage, entweder ein Steuergerät selbst umzuschalten oder aber das Steuergerät erkennt selbstständig, welches Anbaugerät angebaut ist und schaltet die entsprechende vorgegebene günstigste Regelstruktur ein. Es sind wenig Bedienungselemente erforderlich und Einstellungen der Empfindlichkeit und der Mischung können entfallen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Vorteilhaft ist es, als vorgegebene Lage die Endlage des angebrachten Geräts zu verwenden. Dies ermöglicht eine besondere einfache und sichere Erkennung der vorgegebenen Lage, so daß dadurch die Meßsicherheit erhöht wird. Des weiteren hat sich diese Lage als sehr gut reproduzierbar erwiesen, und man erhält eine gute Masseanzeige. Weiterhin ist es vorteilhaft, das Signal des Meßwertaufnehmers einem Schwellwertschalter zuzuführen. Mit dieser einfachen Maßnahme kann zwischen zwei angebrachten Geräten unterschieden werden. Ein Schwellwertschalter ist einfach aufzubauen und unempfindlich gegen Störungen. Bei einer anderen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, das Signal des Meßwertaufnehmers zumindest einem Fensterkomparator zuzuführen. Mit einem Fensterkomparator sind mehrere verschiedene Geräte zu erkennen. Dadurch wird die Anwendung der Vorrichtung wesentlich erweitert. Um die Vorrichtung auch an neu entwickelte Geräte anpassen zu können, ist es vorteilhaft, den kritischen Wert des Schwellwertschalters oder des Fensterkomparators einstellbar zu gestalten. Durch diese Maßnahme ist der Umschaltpunkt frei wählbar. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, den Schwellenwertschalter oder Fensterkomparator auf ein Speicherglied einwirken zu lassen, das nur dann setzbar ist, wenn das angebrachte Gerät in seiner vorgegebenen Lage ist. Dadurch wird erreicht, daß das ermittelte Gerät nicht nur bei einer vorgegebenen Lage angezeigt wird, sondern daß eine Anzeige dauernd erfolgt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, das Ausgangssignal der Vorrichtung zur Veränderung des Mischverhältnisses eines Lage-Kraft-Mischers zu verwenden. Hierdurch ist bereits eine erste Anpassung des Verhaltens der Regelstruktur an das angebrachte Gerät möglich. Eine weitere vorteilhafte Eingriffsmöglichkeit ergibt sich durch die Verwendung des Ausgangssignals zur Veränderung des Regelverhaltens des Reglers. Günstig ist es auch, sowohl das Mischverhältnis als auch das Regelverhalten des Reglers zu verändern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung.

In der Figur ist ein Lagegeber 1 dargestellt, der ein der Lage des Anbaugeräts entsprechendes elektrisches Signal abgibt. Hierbei ist die Lage im Verhältnis zum Fahrzeug maßgebend. Das Lagesignal wird einem Lageendschalter 3 zugeführt, der dann anspricht, wenn das Anbaugerät seine obere Endlage erreicht hat. Des weiteren wird das Lagesignal in einen Mischer 9 eingespeist, durch den die Gewichtung des Lagesignals vorgenommen wird. Der Ausgang des Lageendschalters 3 führt einerseits zum Impulseingang eines Monoflops 4 und zu einem Eingang eines Und-Glieds 7. Ein Kraftgeber 2 erzeugt ein der Kraft proportionales Ausgangssignal. Die Kraft ist dabei die Größe, mit der das Anbaugerät entweder Zug oder Druck auf den Schlepper ausübt. Bei einer vorgegebenen Stellung, bei der das Anbaugerät keine Kraft auf den Boden ausübt, ist die gemessene Krafteinwirkung ein Maß für das angebaute Gerät. Das Ausgangssignal des Kraftgebers 2 wirkt einerseits auf den Mischer 9, andererseits auf einen Schwellwertschalter 5 ein. Mittels eines Einstellers 6 ist die Schwelle des Schwellwertschalters 5 einstellbar. Der Ausgang des Schwellwertschalters 5 führt zu einem weiteren Eingang des Und- Glieds 7. Der Ausgang des Und-Glieds 7 führt zum Setzeingang eines Flipflops 8, während der Ausgang des Monoflops 4 zum Rücksetzeingang des Flipflops 8 führt. Der Ausgang des Flipflops 8 ist über Leitungen mit dem Mischer 9 und einem Regler 10 verbunden. Der Regler 10 erhält seine Sollgröße von einem Sollwertgeber 11.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung sei an dem Beispiel zwischen Anbau- und Aufsattelpflug näher erläutert. Das hierbei erläuterte Verhalten gilt im gleichen Maße für andere Anbaugeräte, beispielsweise Eggen oder Rechen. Zwischen dem Anbau- und Aufsattelpflug gibt es u. a. einen unterschiedlichen Druck-Kraft-Einfluß, da der Aufsattelpflug bei ausgehobenem Hubwerk in der Lageendposition ein höheres Gewicht aufweist. Zu diesem Zwecke wird einerseits durch den Lageregler in Verbindung mit dem Lageendschalter festgestellt, ob das Hubwerk ausgehoben ist und sich in seiner Lageendposition befindet. Ist dies der Fall, so ist der Lageendschalter geschlossen, so daß ein logisches 1-Signal an den Eingang des Monoflops 4 und das Und-Glied 7 gelangt. Durch die ansteigende Flanke des 1-Signals wird das Monoflop 4 gesetzt und fällt kurz danach in seinen Ursprungszustand zurück. Dieser Impuls ist ausreichend, um das Flipflop 8 unabhängig von seinem vorhergehenden Zustand zurückzusetzen. Mittels des Kraftgebers 2 wird andauernd die vom Pflug auf den Schlepper einwirkende Kraft gemessen und dem Mischer 9 zugeleitet. Ein Schwellwertschalter 5 schaltet von einer logischen 0 auf eine logische 1, sobald ein bestimmter durch den Einsteller 6 vorgegebener Kraftwert überschritten ist. Dieses Signal liegt an dem weiteren Eingang des Und- Glieds 7 an. An den Setzeingang des Flipflops 8 wird dieses Signal jedoch nur dann weitergeleitet, wenn gleichzeitig der Lageendschalter geschlossen ist. Die Signale des Kraftgebers 2 sind daher ohne Einfluß, solange nicht eine vorbestimmte Lage des Pflugs erreicht ist, was durch eine logische 1 vom Lageendschalter 3 signalisiert wird. Nach Beendigung des kurzen Rücksetzimpulses durch das Monoflop 4 kann das Flipflop 8 durch eine logische 1 am Ausgang des Und-Glieds 7 neu gesetzt werden. Ein Anbaupflug ist relativ zum Aufsattelpflug leicht, so daß der Schwellwertschalter 5 zweckmäßigerweise so eingestellt ist, daß bei angebrachtem Anbaupflug in der Lageendstellung der Schwellwert nicht erreicht wird, während bei angebrachtem Aufsattelpflug der Schwellwert in der Lageendstellung überschritten wird. Ist daher ein Aufsattelpflug angebracht, so wird das Flipflop 8 gesetzt, während bei einem Anbaupflug ein Setzen des Flipflops 8 nicht erfolgt. In ihrer einfachsten Form ist daher die Schaltungsanordnung in der Lage, den Unterschied zwischen Anbau- und Aufsattelpflug zu erkennen.

Zwischen Anbau- und Aufsattelpflug gibt es ein sehr unterschiedliches Regelverhalten. Beim Anbaupflug wird der Kraftgeber zusätzlich durch das Gewicht des Pflugs sowie dessen Massenbeschleunigung bei Hubbewegungen stark beeinflußt. Dies führt zu einem starken D-Anteil der Regelstrecke, wobei Nickbewegungen des Schleppers als zusätzliche Störungen auftreten. Beim Aufsattelpflug dagegen wird durch das Abstützen des Pflugs am Heckrad bewirkt, daß sich der Pflug nicht parallel zum Grund bewegt. Dies bedeutet gegenüber dem Anbaupflug, daß ein größerer Stellbereich durchfahren werden muß, um eine gleiche Kraftänderung zu erreichen. Im wesentlichen ändert sich dadurch der Proportionalanteil der Regelstrecke. Das Flipflop 8 wirkt daher auf die Regelstrecke, die unter anderem aus dem Mischer 9 und dem Regler 10 besteht, ein. Das PID-Verhalten des Reglers 10 wird dabei, je nach dem, ob ein Anbau- oder Aufsattelpflug angebaut ist, umgeschaltet. Ebenso wird das Mischverhältnis, das sich aus einem Lagesignal aus dem Lagegeber 1 und einem Kraftsignal aus dem Kraftgeber 2 zusammensetzt, geändert, indem die Gewichtung zwischen Lage und Kraft neu eingestellt wird. Die Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß mit jeder Hebung des Pflugs in die Lageendstellung eine neue Bewertung und Messung vorgenommen wird, um das Flipflop 8 erneut zu setzen. Die Hebung bzw. Senkung des Pflugs wird dabei mit dem Sollwertgeber 11 vorgenommen.

Sollen mehrere verschiedene Geräte erkannt werden, ist es günstiger, den Schwellwertschalter 5 durch einen oder mehrere Fensterkomparatoren zu ersetzen, die nur in einem bestimmten Bereich des Kraftsignals eine logische 1 abgeben. Der Fensterbereich der Fensterkomparatoren ist dabei so zu wählen, daß geringe Gewichtsschwankungen durch unterschiedliche Geräte gleicher Bauart oder durch an den Geräten anhängende Erde kein falsches Meßergebnis hervorrufen. Für jedes anbringbare Gerät ist dabei ein spezieller Fensterkomparator mit einem ganz bestimmten Fenster vorzusehen. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise vier bis fünf Geräte voneinander zu unterscheiden. Mittels der Speichereinrichtung, die hierzu eine entsprechende Anzahl von setzbaren Zuständen aufweisen muß, ist es möglich, auch das Regelverhalten den Gegebenheiten des entsprechenden Geräts optimal anzupassen.

Die gezeigte Schaltungsanordnung ist beispielhaft. In Abänderung dazu ist es beispielsweise möglich, statt des Und-Glieds 7 ein getaktetes Flipflop 8 vorzusehen, bei dem das vom Schwellschalter 5 abgegebene Signal nur bei Anliegen eines Taktsignals vom Monoflop 4 übernommen wird. Des weiteren ist es vorteilhaft, insbesondere bei der Verwendung von Fensterkomparatoren ein Speicherglied mit mehreren Speichern statt des Flipflops 8 vorzusehen, wobei der anliegende Wert in den Speicher nur dann übernommen wird, wenn gleichzeitig der Lageendschalter betätigt ist. Die gesamte Auswerteschaltung ist dann besonders leicht integrierbar auszuführen.

Claims (9)

1. Vorrichtung mit einem Meßwertaufnehmer, der die von einem an Fahrzeugen, insbesondere an Ackerschleppern und dergleichen, angebrachten Arbeitsgeräte auf den Meßwertaufnehmer ausgeübte Kraft in ein elektrisches Signal umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils in einer vorgegebenen Lage des Arbeitsgeräts vom Meßwertaufnehmer (2) abgegebene Signal die Masse des Arbeitsgeräts kennzeichnet, und daß eine Erkennungsschaltung (5) in Abhängigkeit von diesem Signal das jeweils angebrachte Arbeitsgerät bestimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgegebene Lage die Endlage des angebrachten Geräts vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Meßwertaufnehmers (2) einem Schwellwertschalter (5) zugeführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Meßwertaufnehmers (2) zumindest einem Fensterkomparator zugeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Wert des Schwellwertschalters (5) oder des Fensterkomparators einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (5) oder Fensterkomparator auf ein Speicherglied (8) einwirkt, das nur setzbar ist, wenn das angebrachte Gerät in seiner vorgegebenen Lage ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Masse abhängige Ausgangssignal zur Veränderung des Mischverhältnisses eines Mischers (9) dient.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Masse abhängige Ausgangssignal zur Veränderung des Regelverhaltens eines Reglers (10) dient.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal immer dann abgegeben wird, wenn die vorgegebene Lage erreicht ist oder passiert wird.