DE3316305A1

DE3316305A1 - Schaltungsanordnung zum steuern eines von einem schlepper gezogenen, mittels eines hubzylinders der hoehe nach verstellbaren anbaugeraets

Info

Publication number: DE3316305A1
Application number: DE19833316305
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 8771 Rechtenbach Mucheyer
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-11-08
Also published as: US4571500A; DE3316305C2

Description

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkma^len·

Bekannte Schaltungsanordnungen für die Kraftheberregelung landwirtschaftlicher Schlepper arbeiten mit den Regelgrößen Position bzw. Höhenlage des Anbaugerätes und Zug- -,Q kraft. Einem Hubwerkregler wird als Regelgröße ein aus einem eingestellten Sollwert und einem Istwert gebildetes Signal zugeführt. Von dem Hubwerkregler werden die Wegeventile zum Heben und Senken des Hubzylinders für das Anbaugerät elektrisch angesteuert.

Neben dem Regelvorgang sind darüber hinaus weitere Zusatzfunktionen wünschenswert, welche zum Teil den Bedienungskomfort verbessern und zum Teil die Unfallgefahr infolge einer Fehlbedienung mindern.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Regelvorrichtung um Funktionsmerkmale zu erweitern, welche die Betriebssicherheit erhöhen und einen geringen Bauaufwand erfordern.

Die genannte Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen wird die Betriebssicherheit erheblich erhöht. So wird über die Begrenzung der Senkgeschwindigkeit ein zu schnelles Absenken des Anbaugerätes vermieden, was zur Gefährdung

des Bedienungspersonals oder Beschädigungen des Anbaugerätes führen kann. Die Begrenzung der Absenkgeschwindigkeit wird automatisch zugeschaltet, falls dies von der Betriebsart her erforderlich ist, und abgeschaltet, falls dies nicht wünschenswert ist. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß beim Betätigen von Schaltern, nämlich des Betriebsartenschalters oder des Hauptschalters für die Anlage ein unerwünschtes Verstellen des Anbaugerätes vermieden wird. Die Freigabe der Ansteuerung der Wegeventile zum Heben und Senken des Anbaugerätes erfolgt abhängig von Stellbewegungen des Gebers für den Sollwert der Lage—bzw. Kraftregelung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an-15

hand der einzigen Figur der Zeichnung erläutert, in der ein Blockschaltbild der Regelvorrichtung dargestellt ist.

Das elektrische Ausgangssignal eines Hubwerkreglers 10 wird über je einen Schalter 11 bzw. 12 einem Wegeventil 13 für die Hebenbewegung und einem Wegeventil 14 für eine Senkenbewegung zugeführt. Wird das Wegeventil 13 mit einem elektrischen Signal angesteuert, so wird eine Verbindung von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle zu einem

Hubzylinder 15 geöffnet, so daß das vom Hubzylinder be-25

tätigte landwirtschaftliche Gerät, insbesondere ein Pflug angehoben wird. Wird dagegen das Wegeventil 14 angesteuert, so wird der Arbeitsraum des Hubzylinders 15 mit dem Tank verbunden, so daß das angehängte Gerät abgesenkt wird.Die Wegeventile 13 und 14 können auch in einem gemeinsamen Wegeventil zusammengefaßt sein, das zur Ausführung der Heben und Senkenbewegung elektrisch ansteuerbar ist.

Die Hubverstellung des Hubzylinders 15 führt am Schlepper

16 zusammen mit dem Widerstand des Anbaugeräts und dem Bo-35

denwiderstand zu einer Zugkraft Z, die vom Motor 17 des

Schleppers geliefert werden muß. Dies führt zu einer Ist-Drehzahl n, die in einer Summierstelle 18 mit einer von der Stellung des Gaspedals abhängigen Soll-Drehzahl des Gebers 19 vereinigt wird und eine Regelgröße liefert, mit der die der Brennkraftmaschine 17 zugeführte Brennstoffmenge im Regler 20 einstellbar ist. Der der Zugkraft Z proportionale Last-Istwert wird über ein übertragungsglied 21 mit proportional-integrierendem Verhalten und einen Betriebsartenschalter 22 über eine Leitung 23 zu IQ einer Summierstelle 24 übertragen.

Der zweite Eingang der Summierstelle 24 wird von einem Geber 25 mit einem Sollwert für die Höhenlage des von dem Hubzylinder betätigten Anbaugerätes beaufschlagt. Ist so der Betriebsartenschalter 22 in der dargestellten Lage, so ist die lastabhängige Regelung des Hubzylinders eingeschaltet.

Die von dem Geber 25 erzeugte Führungsgröße für den SoIlwert, die ein elektrisches Signal für die Eindringtiefe des Anbaugerätes darstellt, wird von einer Handverstellung 26 eingestellt, die z.B. auf ein Potentiometer wirkt.

Wirdder Betriebsartenschalter 22 umgeschaltet, so ist die Lageregelung wirksam, bei der die Hubhöhe des Hubzylinders 15 in einem Geber 27 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, das über ein übertragungsglied 28 mit proportionalintegrierendem-differenzierendem Verhalten und den Betriebsartenschalter 22 und die Leitung 2 3 als Lage-Istwert der Summierstelle 24 zugeführt wird. Die aus dem Istwert und dem am Potentiometer 26 eingestellten Sollwert als Führungsgröße gebildete Regelgröße wird dem Hubwerksregler zugeführt.

4Τ

Es ist ferner eine Schnellbetätigung 30 vorgesehen, mit der dem Geber 2 5 ein Signal überlagert werden kann, mit dem es möglich ist, das Anbaugerät schnell auszuheben und schnell abzusenken, wie dies beispielsweise beim Pflügen zum Wenden des Schleppers am Ende einer Furche erforderlich ist.

Das im Geber 2 7 für die Hubhöhe des Anbaugerätes erzeugte Signal wird einem Differenzierglied 31 zugeführt, in dem

IQ durch Differenzieren ein geschwindigkeitsproportionales elektrisches Signal erzeugt wird. Dieses Signal gelangt in eine Summierstelle 32, deren zweiter Eingang mit einem Geber 33 verbunden ist, an dem eine vorbestimmte Senkgeschwindigkeit einstellbar ist. Die Summierstelle 32 liefert ein Senkgeschwindigkeitssignal, das den am Geber 33 eingestellten Maximalwert nicht überschreitet. Dieses Begrenzungssignal wird über einen Schalter 34 an eine weitere Summierstufe 35 geführt, die in der Leitung zwischen dem Schalter 12 und dem Wegeventil/für die Senken-Bewegung vorgesehen ist. Solange der Schalter 34 geschlossen ist. wird somit unabhängig von dem vom Hubwerkregler 10 gelieferten Senksignal die Senkgeschwindigkeit des Anbaugerätes begrenzt. Dies stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar, wenn zum Absenken des Anbaugerätes der Sollwert des Gebers 25 zu rasch verstellt wird. Es wird ein hartes Aufschlagen des Anbaugerätes auf den Boden vermieden.

Der Schalter 34 ist geöffnet, wenn der Betriebsartenschalter 21 in der Schaltstellung für Betriebsart "Zugkraftregelung" liegt. Das Betätigen des Schalters 34 beim Umschalten des Betriebsartenschalters 22 ist durch die Wirklinie 35 angedeutet. Bei Last- bzw. Zugkraftregelung soll nämlich der Hubzylinder rasche Heben- und Senkenbewegungen ausführen, um die Motorleistung des Schleppers voll auszunützen. Der Schalter 34 wird über die Wirklinie 35 ausge-

schaltet, wenn bei einer Senkenbewegung, die dem Hubwerkregler 10 zugeführte Regelgröße den vorgegebenen Sollwert des Gebers 25, also die gewünschte Zugkraft Z, erreicht hat, damit die Zugkraftregelung unbehindert arbeiten kann.

Wird dagegen der Betriebsartenschalter 22 auf "Lagerregelung" geschaltet, so wird der Schalter 34 über die Wirlinie 35 geschlossen und die Senkbremse wird eingeschaltet, um zu schnelle Absenkbewegungen während des Regelvorganges zu verhindern.

Ferner wird der Schalter 34 über die Wirklinie 36 geschlossen, wenn die Schnellbetätigung 30 aktiviert wird. Damit ist die Senkgeschwindigkeit des Hubzylinders lastunabhängig und durch den Geber 33 vorgegeben. Dies ist beim Wiedereinziehen des Pfluges in die Furche vorteilhaft.

Ferner wird jegliche Ansteuerung des Wegeventils 14 für die Senken-Bewegung gesperrt, indem der Schalter 12 geöffnet wird. Dieses öffnen erfolgt über die Wirklinie 37 bei jeder Betätigung des Betriebsartenschalters 22. Der Schalter 12 wird erst dann geschlossen, wenn über die Handverstellung 26 durch den Geber 25 eine Heben-Bewegung eingestellt wird. Das Schließen erfolgt über die Wirklinie 37'. Durch diese Verriegelung und Wiederfreigabe des Schalters 12 wird ein ungewolltes und unkontrolliertes Absenken des Anbaugerätes bei Betätigung des Betriebsartenschalters 22 vermieden.

Eine weitere Sicherheitsmaßnahme besteht darin, daß beim Einschalten der Betriebsspannung für die Regelvorrichtung, vorzugsweise bei Betätigen des Zündschalters des Fahrzeuges, der Betriebsartenschalter 22 auf "Lageregelung" utngeschaltet und eine Ansteuerung der Wegeventil 13 und 14 für das Heben und Senken gesperrt wird. Damit wird ver-

hindert, daß bei Inbetriebnahme der Regelvorrichtung bzw. Anlassen der Brennkraftmaschine das Anbaugerät ungewollt bewegt wird/ wenn vorher der Sollwertgeber 25 verstellt worden ist.

Das Sperren der Wegeventile 13 und 14 durch öffnen der Schalter 11 und 12 erfolgt über die Wirklinie 39 und 39', wobei das beim Einschalten des Schalters 38 erzeugte Signal eine in der Signalleitung vorgesehene Vergleichsstufe IQ 41 ungehindert passieren kann. Das Umschalten des Betriebs artenschalters 22 auf "Lageregelung" erfolgt über die Signalleitung 40.

Anschließend müssen die Wegeventile 13 und 14 freigegeben werden, wozu die Schalter 11 und 12 schließen müssen. Dies erfolgt durch eine Verstellung des Gebers 25 in der Weise, daß bei der gerade vom Hubzylinder eingenommenen Position der Sollwert zunächst in Richtung Senken und unmittelbar darauf in Richtung Heben überschritten wird. Dieses am Ausgang der Summierstelle 24 auftretende Signal wird über die Leitung 42 in die Vergleichsstufe 41 geführt, welche ein Signal über die Signalleitung 39' zum Schließen der Schalter 11 und 12 abgibt, wenn die erwähnte Signalfolge Senken/Heben in einer bestimmten Zeit erfolgt. Die Unfallgefahr durch ungewollte Bewegungen des Anbaugerätes bei Inbetriebnahme der Anlage ist damit stark vermindert, während die Regelung dann anschließend durch entsprechende Betätigung des Gebers eingeschaltet werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zum Steuern eines von einem Schlepper gezogenen, mittels eines Hubzylinders der Höhe nach verstellbaren Anbaugeräts, bei der die Heben-und Senkenfunktion des Hubzylinders von einem Hubwerkregler gesteuert wird, dem ein aus einer Führungsgröße als Sollwert und aus einem lage- oder zugkraftabhängigen Istwert gebildetes Differenzsignal zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Geber (27) für den lageabhängigen Istwert ein Differenzierglied (31) zum Erzeugen eines der Verstellgeschwindigkeit des Hubzylinders proportionalen Signals nachgeschaltet ist, und das aus dem geschwindigkeitsproportionalen Signal und einem einstellbaren Maximalwert in einer Summierstelle (32) gebildete Begrenzungssignal dem die Senkenfunktion des Hubzylinders (15) steuernden Signal des Hubwerkreglers (10) aufgeschaltet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschalten des Begrenzungssignals für die Senkgeschwindigkeit abhängig von der Betätigung eines Betriebsartenschalters (22) zur Auswahl der Betriebsart "Lageregelung" und "Zugkraftregelung" erfolgt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungssignal in der Betriebsart "Kraftregelung" unterbrochen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungssignal in der Betriebsart "Lageregelung" und bei überlagerung des an einem Geber (25) einstellbaren Sollwerts durch das Signal einer Schnellbetätigungsschaltung (30) dem die Senkenfunktion des Hubzylinders steuernden Signal aufgeschaltet wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betätigen des Betriebsartenschalters (22) ein Steuersignal erzeugt wird, das die Ansteuerung des Wegeventils (14) für die Senkenfunktion des Hubzylinders unterbricht, und daß beim Betätigen des Gebers (25) im Sinne einer Hebenfunktion die Ansteuerung des Wegeventils (14) für die Senkenfunktion freigegeben wird.

IQ

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten der Betriebsspannung der Betriebsartenschalter (2 2) auf die Betriebsart "Lageregelung" umgeschaltet und ein Steuersignal erzeugt wird, das die Ansteuerung des

IQ Wegeventils (14) für die Senkenfunktion des Hubzylinders und des Wegeventils (13) für die Hebenfunktion unterbricht, und daß beim Betätigen des Gebers (25) im Sinne einer Senkenfunktion gefolgt von einer Betätigung im Sinne einer Hebenfunktion die Ansteuerung beider Wegeventile freigegeben wird.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem die Druckmittelwege von einer Druckmittelquelle zu dem Hubzylinder und Tank steuernden elektrisch betätigbaren Mehrwegeventil, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Schalter (11,12) in den Steuerleitungen für die Heben- und Senkenfunktion des Ventils (13,14) vorgesehen ist und in der Steuerleitung für die Senkenfunktion eine Summierstelle (35) zum Aufschalten des Begrenzungssignals für die Sinkgeschv/indigkeit vorgesehen ist.