DE3446811A1 - Landwirtschaftlich nutzbare zugmaschine mit angekoppeltem arbeitsgeraet - Google Patents

Landwirtschaftlich nutzbare zugmaschine mit angekoppeltem arbeitsgeraet

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Description

R. 19786
111·.12.1981+ My/Pi
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1
Landwirtschaftlich nutzbare Zugmaschine mit angekoppeltem Arbeitsgerät
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus "von einem Traktor mit über eine Anbauvorrichtung angekoppeltem Arbeitsgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Traktor mit einer hydraulischen Schwingungsdämpfer-Einrichtung aus der DE-OS 28 56 583 bekannt, bei dem verhindert wird, daß bei schnellen Transportfahrten durch Fahrbahnunebenheiten auftretende Nick-, Hub- und Wankschwingungen zu dynamischen Radkräften führen, welche die statische Vorderachslast verringern und damit durch geringen Fahrbahnkontakt ein wirksames Lenken des Traktors stören können. Es kann nun von Nachteil sein, daß diese Einrichtung zur Schwingungsdämpfung als passives System ausgebildet ist, bei dem die Dämpfungswerte begrenzt sind. Zudem baut diese passiv arbeitende Einrichtung relativ aufwendig, da zusätzliche Bauteile wie Hydrospeicher, Drosselventil oder hydraulische Schalt*- ventile notwendig sind.
Ferner ist aus der US-PS 3516U98 ein Traktor mit Anbauvorrichtung zum Ankoppeln eines Arbeitsgeräts bekannt, der ei-
ne elektrohydraulische Hubwerks-Regeleinrichtung aufveist. Diese Regeleinrichtung weist neben einem Lagesensor auch einen in einem Kraftregelkreis liegenden, elektrischen Sensor auf. Von Nachteil bei diesem Traktor ist, daß er keine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen bei Transportfahrten aufweist, so daß bei schweren, angekoppelten Arbeitsgeräten durch Schwingungen dynamische Radkräfte auftreten können, welche die statische Vorderachslast soweit verringern, daß bei fehlendem Fahrbahnkontakt die Lenkung unwirksam gemacht wird.
Ferner ist aus der DE-OS 29 JO 18O eine elektrohydraulisch arbeitende Zugkraftregeleinrichtung bei einem Traktor bekannt, bei der die Vorderachslast über einen Sensor ermittelt wird. Von Nachteil bei diesem Traktor ist, daß hier nur eine Zugkraftregelung abhängig von der Belastung der Vorderachse durchgeführt wird. Eine Einrichtung zur Schwingungsdämpfung bei Transportfahrten, insbesondere bei schweren, angebauten Arbeitsgeräten, zur Erhöhung der Lenksicherheit ist hier nicht vorgesehen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße landwirtschaftlich nutzbare Zugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie mit einem aktiven System zur Schwingungstilgung arbeitet und damit bessere Dämpfungswerte erzielen kann. Dadurch läßt sich bei hoher Transportgeschwindigkeit eine größere Lenksicherheit der Zugmaschine erreichen. Zudem baut eine derartige Einrichtung relativ billig, da ohnedies vorhandene Bauelemente wie Sensoren sowie elektrische und hydraulische Steuerungen für eine zusätzliche Funktion verwendet werden. Der Aufwand für ein aktives System kann dadurch niedriger gehalten werden als bei herkömmlichen passiven Systemen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Zugmaschine möglich. Besonders einfache Ausführungsformen und sicher arbeitende Einrichtungen werden ermöglicht, wenn die Sensoren nach den Ansprüchen 2 bis k zur Schwingungsermittlung herangezogen werden. Eine optimale Arbeitsweise läßt sich vor allem dann erreichen, wenn gemäß Anspruch 5 in dem Kraftregelkreis noch ein zusätzlicher Lageeinfluß verarbeitet wird. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Traktor mit angekoppeltem Pflug und mit einer zur Schwingungsdämpfung geeigneten elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung in vereinfachter Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Figur 1 ist als landwirtschaftlich nutzbare Zugmaschine ein Traktor 10 dargestellt, an dem heckseitig über eine Anbauvorrichtung 11 als Arbeitsgerät ein Pflug 12 angelenkt ist.
Die Anbauvorrichtung 11 ist in an sich bekannter Weise als Dreipunktgestänge mit Oberlenker 13 und Unterlenker lh ausgebildet. Die Unterlenker 1h sind in üblicher Weise über eine Hubstange 15 und einen abgewinkelten Hubarm 16 von einem hydraulischen Kraftheber 17 betätigbar und bilden somit Teile einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 18. Der Kraftheber 17 liegt in einem hydraulischen Kreis 19 mit Pumpe 21 und elektrohydraulischem Regelventil 22.
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Das Regelventil 22 wird von einem als Regler arbeitenden elektrischen Steuergerät 23 angesteuert, das auch mit Mikroprozessor ausgeführt sein kann. Über einen vereinfacht dargestellten Eingang 2k werden dem Steuergerät 23 die gewünschten Sollwerte eingegeben; zugleich kann über diesen Eingang 2k auch die gewünschte Regelungsart wie z.B. Zugkraft-, Lage- oder Mischregelung vorgegeben werden. Ferner steht das Steuergerät 23 zur Istwerteingabe mit mehreren Sensoren in Wirkverbindung. Ein Zugkraft-Sensor 25 meldet dem Steuergerät 23 proportional zur Größe der Kräfte in den Unterlenkern 1k ausgebildete Signale, während ein Lagesensor 26 von der Lage der Anbauvorrichtung 11 relativ zum Gehäuse des Traktors 10 abhängige Signale an das Steuergerät 23 liefert. Ferner erhält das Steuergerät Istwerte von einem Drucksensor 27, dessen Signale abhängig sind vom hydraulischen Druck im Kraftheber IJ. Schließlich steht das Steuergerät 23 auch mit einem Belastungssensor 28 in Verbindung, dessen Signale proportional sind zur jeweiligen Belastung der Vorderachse 29 des Traktors 10.
In das als Regler arbeitende Steuergerät 23 sind zur Schwingungsdämpfung dienende Steuerungsmittel 31 integriert, denen ein zweiter Eingang 32 zugeordnet ist.
Die Wirkungsweise des Traktors 10 wird wie folgt erläutert, wobei seine Arbeitsweise im Zusammenhang mit der elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 18 beim Pflügen als an sich bekannt vorausgesetzt wird. Entsprechend den vorhandenen Sensoren 25, 26, 27 und 28 kann durch entsprechende Vorgabe am ersten Eingang 2k der Traktor 10 mit Zugkraftregelung, mit Lageregelung mit Druckregelung oder mit Vorderachslast-Regelung betrieben werden, wobei auch Mischung zweier oder dreier Einflüsse möglich sind.
Für eine Transportfahrt wird der am Traktor 10 angelenkte Pflug 12 aus der gezeichneten Arbeitsstellung nach oben
7 86
in eine Transport stellung ausgehoben; dies kann durch entsprechende Vorgabe am zweiten Eingang 32 erfolgen. Fährt der Traktor 10 mit angehobenem Pflug 12 über Fahrbahnunebenheiten, so können an ihm allein oder in Kombination Nickschwingungen, Hubschwingungen oder Wankschwingungen auftreten. Bei diesen Schwingungen verursacht der Pflug 12 infolge seiner tragen Masse Kräfte, welche über die Lenker 13, lh auf den Traktor 10 übertragen werden. Die sich hier*- bei ergebenden Kraftänderungen bzw. Beschleunigungen können von wenigstens einem der im Kraftregelkreis liegenden Sensoren 25, 27* 28 gemessen werden und dem Steuergerät 23 bzw. den Steuermitteln 31 zugeführt werden. Die Steuermittel 3-1 verarbeiten diese Signale nun derart, daß über die Hubwerksregeleinrichtung 18 mit dem Kraftheber 17 der Pflug 12 aus seiner Transport stellung heraus relativ zum Schlepper 10 so verstellt wird, daß auftretende Schwingungen getilgt werden. Durch Schwingungen verursachte dynamische Eadkräfte lassen sich dabei so stark verringern, daß die statische Vorderachslast nicht aufgehoben wird, und somit stets ein ausreichender Fahrbahnkontakt ein wirksames Lenken des Traktors 10 ermöglicht. Am zweiten Eingang 32 können dabei für die Schwingungsdämpfung zweckmäßige Parameter vorgegeben werden wie z.B. ein Dämpfungsfaktor oder der Bereich, in -dem die Dämpfungseinrichtung wirksam ist. Zudem kann an ihm der für ein optimales Arbeiten der Dämpfungseinrichtung erforderliche Lageanteil eingestellt werden. Dies kann so geschehen, daß entweder dem Kraftregelkreis ein Lageregelkreis unterlagert wird oder aber ein Lageinfluß beigemischt wird, wie dies bei bisherigen elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtungen an sich bekannt ist.
Zum Messen der Kraftänderung infolge von Nickschwingungen und Hubschwingungen des Traktors 10 können die im Kraftreelkreis liegenden Sensoren für Zugkraft (25), Druck C27J und Belastung der Vorderachse (28) jeweils für sdch allein oder
in Kombination verwendet werden. Zum Berücksichtigen von Wankschwingungen ist es vorteilhaft, wenn jedem Vorderrad ein Belastungssensor 28 und jedem der beiden Unterlenker 1k ein Zugkraft-Sensor 25 zugeordnet ist. Mit der elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung 18 läßt sich somit ein aktives System zur Schwingungsdämpfung erreichen, das grundsätzlich bessere Dämpfungswerte zuläßt als ein passives System. Der Traktor 10 bildet dabei über die Hubwerks-Regeleinrichtung 18 mit dem Pflug 12 ein Resonanzsystem, in dem die träge Masse des Pfluges 12 als Tilgermasse verwendet wird. Der Traktor 10 erreicht deshalb auch bei schweren Pflügen 12 und schneller Transportfahrt ein hohes Maß an Lenksicherheit.
Selbstverständlich sind an der gezeigten Ausführungsform Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann das aktive System zur Schwingungsdämpfung auch bei anderen Zugfahrzeugen angewandt werden, die bereits erne elektrohydraulische Hubwerks-Regeleinri'chtung mit Sensoren im Kraftregelkreis aufweisen und bei denen ähnliche Probleme auftreten, wie z.B. Mähdrescher, Baumaschinen usw. Anstelle des heckseitigen Anbaus des Arbeitsgerätes kann auch ein frontseitiger oder ein seitlicher Anbau vorliegen. Auch kann das Arbeitsgerät über die Anbauvorrichtung fest an der Zugmaschine angebaut sein. Der Drucksensor 27 könnte vom Kraftheber J7 zu einem eventuell vorhandenen Oberlenkerzylinder verlegt werden. Auch wäre es denkbar, anstelle der gezeigten, kraftabhängigen Sensoren im Traktor 10 einen Beschleunigungssensor oder einen Pendelgeber zu_verwenden um die Nick- und Hubschwingungen des Traktors 10 zu erfassen.

Claims (1)

1U.12.198U My/Pi
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
Ansprüche
1. Landwirt schaftlich nutzbare Zugmaschine, insbesondere Traktor oder Baumaschinen-Fahrzeug, mit über eine Anbauvorrichtung angekoppeltem Arbeitsgerät und mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung, die ein den lickschwingungsanteilen der dynamischen Radlast Schwankungen entgegenwirkendes Resonanzsystem bildet, bei dem die Masse des Arbeitsgeräts als Tilgermasse wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zur Schwingungsdämpfung (18, 31) eine elektrohydraulische Hubwerks-Regeleinrichtung (18) verwendet wird, die mindestens einen in einem Kraftregelkreis liegenden Sensor (25, 27, 28) aufweist und daß diese Regeleinrichtung (j8} Steuerungsmittel (31) aufweist, welche den hydraulischen Kraftheber (17) abhängig von den Signalen des die Nickschwingungen erfassenden Sensors (25, 27, 28) in einer diese Schwingungen dämpfenden Weise steuern.
2. Zugmaschine nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwingungsdämpfung die Signale des Zugkraft-Sensors (25) verwendet werden.
3. Zugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwingungsdämpfung die Signale des Drucksensors (.27) verwendet werden, der insbesondere am Kraftheber (17) angeordnet ist.
—. ρ —.
h. Zugmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 j dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwingungsdämpfung die Signale eines Belastungs-Sensors (28) an der Vorderachse (29) bei einer Zugmaschine mit heckseitig angebautem Arbeitsgerät (12) verwendet werden.
5. Zugmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regelkreis mit den kraftabhängigen Sensoren (25S 273 28) ein Lageregelkreis (26) unterlagert bzw. ein Lageeinfluß beigemischt wird.
6. Zugmaschine mach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Traktor (1O) mit einem über ein Dreipunktgestänge (JJ) insbesondere heckseitig angelenkten Pflug (J2) ausgebildet ist.
7· Zugmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche ] bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel (33) so ausgebildet sind, daß sie die Hubwerks-Regelern-«- richtung (18) in einer für die Transportfahrt angehobenen Stellung der Anbauvorrichtung (11) beeinflussen.
8. Zugmaschine nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (31) einen Eingang (32) zur Eingabe von für die Schwingungsdämpfung kennzeichnenden Parametern aufweist.
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