DE3604218C2 - Elektrohydraulische Einrichtung zum Regeln eines Hubwerks an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug - Google Patents
Elektrohydraulische Einrichtung zum Regeln eines Hubwerks an einem landwirtschaftlichen ArbeitsfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer elektrohydraulischen
Einrichtung zum Regeln eines Hubwerks an einem
landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es ist schon eine Einrichtung zur Hubwerksregelung aus der
DE-OS 25 08 620 bekannt, bei der die Regelgrößen Lage,
Zugkraft und Schlupf kombiniert verarbeitet werden, um auf
diese Weise bei vielseitigen Einsatzfällen des Traktors eine
elastische und geschwinde Arbeitsweise der Regeleinrichtung
zu erreichen. Obwohl die Verarbeitung eines
schlupfabhängigen Signals in vielen Anwendungsfällen
vorteilhaft ist, hat diese Einrichtung doch den Nachteil,
daß hier die Hauptregelgrößen Lage und Zugkraft nicht
miteinander in einer Mischregelung verarbeitbar sind. Für
beide Hauptregelgrößen wird mit Hilfe von zwei
Sollwertgebern jeweils getrennt voneinander die
Regelabweichung ermittelt und über einen Schalter einer
nichtlinearen Einheit mit Totzone eingegeben, deren
Ausgangssignal erst mit dem schlupfabhängigen Signal
verknüpft wird. Bei dieser Einrichtung können somit auch die
Regelgrößen Lage und Schlupf miteinander kombiniert werden,
was in den meisten Anwendungsfällen unerwünscht ist.
Anstelle der Mischregelung erlaubt der Schalter lediglich
eine Umschaltung zwischen den beiden Hauptregelgrößen Lage
und Zugkraft. Außerdem ist in manchen Fällen die
unmittelbare Verarbeitung der Regelgröße Schlupf
unvorteilhaft. Bei der bekannten Regeleinrichtung wird
ferner der Schlupfeinfluß über ein nichtlineares Glied der
Regelung zugeführt und unterliegt so einer Begrenzung, so
daß der Schlupfeinfluß nur in einem gewissen Bereich wirkt.
Auch ist sein Einfluß auf den Regelkreis konstant, wenn der
zugehörige Schalter geschlossen ist.
Ferner ist aus J. agric. Engng. Res. (1981) 26, p. 293-306,
S.M.Md. Ismail, G. Singh, D.Gee-Clough "A Preliminary
Investigation of a Combined Slip and Drauft Control for
Tractors" bereits eine elektrohydraulische Regeleinrichtung
bei einem Traktor mit angelenktem Pflug bekannt, bei der das
Zugkraftregelsystem durch eine Schlupfrückführung ergänzt
wird. Bei dieser Einrichtung wird aus einem Sollwert und
einem Istwert des Schlupfes ein Differenzsignal als Schlupf-
Regelabweichung gebildet. Diese Schlupf-Regelabweichung wird
dem Sollwert der Zugkraft so zugeführt, daß das
resultierende Sollwertsignal der Zugkraft größer wird, wenn
diese Schlupf-Regelabweichung positiv ist, und kleiner wird,
wenn sie negativ ist. Erst das resultierende Sollwertsignal
der Zugkraft wird mit dem Istwertsignal der Zugkraft
verglichen und daraus eine resultierende Regelabweichung
gewonnen, welche zur Steuerung von Heben oder Senken des
Pfluges benutzt wird. Bei dieser Art der Zusammenführung der
Signale für Schlupf-Regelabweichung und Sollwert der
Zugkraft ergibt sich ein resultierender Sollwert der
Zugkraft, der größer oder kleiner sein kann, als der
Sollwert der Kraft. Die nach dem Vergleich mit dem Istwert
der Zugkraft sich ergebende resultierende Regelabweichung
überschreitet daher den für sie vorgesehenen Bereich oder
sie füllt ihn nicht aus. Dies kann zu einer ungünstigen
Arbeitsweise der Regeleinrichtung führen. Ferner kann bei
dieser Verknüpfung der Regelgrößen Schlupf und Zugkraft ein
hoher Anteil an Schlupfregelung nicht realisiert werden, da
der Sollwert der Zugkraft stets in voller Stärke anliegt
um mit der Schlupf-Regelabweichung addiert zu werden. In
einer Reihe von Fällen kann aber ein höherer Anteil an
Schlupfregelung vorteilhaft sein. Von Nachteil
kann ferner sein, daß auch bei Lagezumischung der
Schlupfeinfluß stets in voller Größe über den Sollwert
wirkt. Bei dieser Einrichtung ist somit eine echte
Mischregelung kaum möglich. Die Verwendung von zwei
Sollwertgebern erhöht nicht nur den Aufwand, sondern
verringert auch den Bedienungskomfort.
Ferner ist aus der US-PS 4 518 044 eine gattungsbildende
elektrohydraulische Einrichtung zur Hubwerksregelung
bekannt, bei der Kraft-, Lage-, Schlupf- und Motordrehzahl-
Signale miteinander verarbeitet werden. Dabei wird neben
einer Schlupf-Regelabweichung (SERR) eine Motordrehzahl-
Fehlerabweichung (RERR) ermittelt und deren Summensignal mit
einem Lastsollwert (LCOM) verglichen, um einen
Zwischensollwert (COMM) zu erhalten, der erst mit einem
korrigierten Zugkraft-Istwertsignal verarbeitet wird. Hier
wird also das schlupfabhängige Signal auf die Sollwertseite
zurückgeführt, bevor es zu einer Bildung der Regelabweichung
(LERR) für die Regelstrecke kommt. Zudem ist hier keine
vergleichbare Mischung auf der Istwertseite vorgesehen,
zumal das Lagesollwertsignal (PCOM) in einem getrennten Pfad
verarbeitet wird und auf die Regelstrecke einwirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsbildende
Einrichtung zur Hubwerksregelung dahingehend zu verbessern,
daß sie bei möglichst einfacher Bauweise den Regelkreis
schneller stabilisieren kann.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden
Einrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichenteils im
Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße elektrohydraulische Einrichtung zum
Regeln eines Hubwerks an einem landwirtschaftlichen
Arbeitsfahrzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie bei
relativ geringem Aufwand und hohem Bedienungskomfort eine
optimale Positionssteuerung des Hubwerks erlaubt. Bei dieser
Verarbeitung des schlupfabhängigen Signals wird in
vorteilhafter Weise erreicht, daß trotz minimaler Anzahl von
Stellgliedern bzw. Sollwertgebern in Lageregelung der
Schlupfeinfluß automatisch ausgeblendet wird und deshalb
unwirksam ist. Wenn ferner bei ungünstigen
Betriebsbedingungen Schwingungen im Regelkreis durch die
Schlupfauswertung auftreten, so können diese Schwingungen
durch Lagebeimischung reduziert werden, weil bei der
Lagezumischung gleichzeitig auch der Schlupfeinfluß
abgeschwächt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders
vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 2, wenn als
schlupfabhängiges Signal die Differenzgeschwindigkeit
ermittelt und in der Regeleinrichtung verarbeitet wird. Dies
hat bei kleinen Geschwindigkeiten des Traktors zur Folge,
daß die Regelgröße Differenzgeschwindigkeit im Verhältnis
zur sonstigen Regelgröße Schlupf überbewertet wird. Dies
führt vor allem bei ungünstigen Betriebsbedingungen zu einer
vorteilhaften Arbeitsweise, indem z. B. beim Arbeiten des
Traktors am Feldanfang ein zügigeres Einziehen des Pfluges
erreicht wird, während beim Herausfahren des Traktors aus
dem Feldende der Pflug länger auf konstanter Tiefe bleibt,
wenn der Schlepper aus der Furche herausfährt. Bei einer
Ausbildung gemäß Anspruch 3 kann die Regeleinrichtung in
besonders einfacher und anpassungsfähiger Weise realisiert
werden. Die Ausbildung der Mischregelung wird gemäß Anspruch
4 begünstigt. Durch die Verwendung eines einzigen
Sollwertgebers für verschiedene Regelgrößen gemäß Anspruch 5
läßt sich der Bedienungskomfort der Einrichtung heben und
zugleich der notwendige Aufwand senken. Weitere zweckmäßige
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 6 bis 8.
Eine äußerst vorteilhafte Weiterbildung der Einrichtung zum
Regeln des Hubwerks ergibt sich, wenn gemäß Anspruch 9 im
Schlupfregelkreis ein hubgeschwindigkeitsabhängiges Signal
gegengekoppelt wird; dadurch läßt sich ein weniger zum
Schwingen neigender Schlupfregelkreis realisieren, für
dessen Stabilität ansonsten die Verstärkung im
Schlupfregelkreis maßgebend ist. Beim Festlegen der
Verstärkung muß aber ein Kompromiß getroffen werden,
zwischen einerseits Instabilität bei zu großer Verstärkung
und andererseits zu großer Proportionalabweichung bzw.
Ungenauigkeit des Schlupfregelkreises bei zu kleiner
Verstärkung. Durch die stabilisierende Gegenkoppelung kann
nun die Verstärkung eher nach den Erfordernissen der
Genauigkeit im Schlupfregelkreis festgelegt werden. Die
Einrichtung zum Regeln des Hubwerks arbeitet daher gerade
bei kritischen Bodenverhältnissen äußerst schwingungsarm,
wobei auch die Nachteile einer Stabilisierung durch alleinige
Lagezumischung vermieden werden, die nur durch Zumischen
eines relativ großen Lageanteils erreichbar ist und daher
die Gefahr von zu großen Tiefenänderungen bei hügeligem
Gelände und die Gefahr eines Steckenbleibens des Schleppers
heraufbeschwört.
Besonders einfach und zweckmäßig lassen sich Gegenkopplungen
mit hubgeschwindigkeitsabhängigen Signalen nach den
Ansprüchen 10 und 11 erreichen, indem ohnedies vorhandene
Signale umgeformt weiterverarbeitet werden.
Eine weitere vorteilhafte Stabilisierung der Anordnung zur
Regelung des Hubwerks läßt sich nach Anspruch 11 erreichen,
wobei diese Maßnahme sowohl allein oder in Kombination mit
dem Gegenstand des Anspruchs 9 durchführbar ist.
In der Fig. 1 ist als landwirtschaftliches Arbeitsfahrzeug
ein Schlepper 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 14 aus
gebildet. Die Unterlenker 14 sind in üblicher Weise über
eine Hubstange 15 und einen abgewinkelten Hubarm 16 von ei
nem 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.
Das Regelventil 22 wird von einem als Regler arbeitenden
elektronischen Steuergerät 23 angesteuert, das auch in
Mikroprozessortechnik ausgeführt sein kann. Über einen ver
einfacht dargestellten ersten Eingang 27 werden dem Steuer
gerät 23 die Signale eines Sollwertgebers 25 eingegeben. An
einem zweiten Eingang 26 steht das Steuergerät 23 mit einem
Mischsteller 27 in Verbindung, mit dessen Hilfe beliebige
Anteile von Lageregelung einerseits und andererseits kombi
nierter Kraft-Schlupf-Regelung ausgewählt werden können.
Über einen dritten Stelleingang 28 läßt sich die Verstärkung
des schlupfabhängigen Signals variieren und zugleich auch
ganz abschalten.
Ferner steht das Steuergerät 23 zur Istwerteingabe mit mehre
ren Sensoren in Wirkverbindung. Ein Zugkraft-Sensor 29 meldet
dem Steuergerät 23 proportional zur Größe der Zugkräfte in
den Unterlenkern 14 ausgebildete Signale. Ein Lagesensor 31
liefert von der Lage der Anbauvorrichtung 11 relativ zum Ge
häuse des Schleppers 10 abhängige Signale an das Steuergerät
23. Schließlich steht das Steuergerät 23 noch mit einem er
sten (32) und einem zweiten Drehzahlsensor 33 in Wirkverbin
dung. Der erste Drehzahlsensor 32 ist dem Hinterrad 34 zuge
ordnet und ermittelt somit die Antriebsgeschwindigkeit der
angetriebenen Hinterachse. Der zweite Drehzahlsensor 33 ist
der nicht angetriebenen Vorderachse 35 zugeordnet und ermit
telt somit den Istwert der Geschwindigkeit des Schleppers 10
relativ zum Boden. Das Steuergerät 23 zieht von den in der
Regel größeren Signalen des ersten Drehzahlsensors 32 die
Signale des zweiten Drehzahlsensors 33 ab und bildet daraus
als schlupfabhängiges Signal die Differenzgeschwindigkeit
ΔV, die im Steuergerät 23 weiterverarbeitet wird.
Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung 18 im Traktor 10
wird wie folgt erläutert, wobei auf das Blockschaltbild
nach Fig. 2 Bezug genommen wird. Die grundsätzliche Ar
beitsweise einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regelein
richtung beim Pflügen mit einem Traktor 10 wird dabei als
an sich bekannt vorausgesetzt. Aus Fig. 2 geht dabei näher
hervor, wie die drei Regelgrößen, Lage l, Zugkraft F und
schlupfabhängiges Signal in Form von Differenzgeschwindig
keit ΔV miteinander verarbeitet werden.
Für das Pflügen mit dem Traktor 10 wird von einer Bedienungs
person am dritten Stelleingang 28 eine bestimmte Verstärkung
für das Differenzgeschwindigkeits-Signal ΔV vorgewählt. Wie
Versuche gezeigt haben, läßt sich eine besonders günstige
Arbeitsweise der Regeleinrichtung erreichen, wenn die Ver
stärkung in einer Größenordnung um 5 bis 10% gewählt wird.
Dies schließt nicht aus, daß in besonderen Fällen der Ver
stärkungsfaktor mit 1 gewählt wird und bei Bedarf auch die
Rückführung des Schlupfsignals dadurch ganz abgeschaltet
wird, daß der Verstärkungsfaktor mit Null gewählt wird.
Ferner wählt die Bedienungsperson mit Hilfe des Mischstel
lers 27 an einer Mischvorrichtung 37 die Art der Regelung
vor. Befindet sich der Mischsteller 27 in seiner einen End
lage, so wird in der Hubwerksregeleinrichtung 18 ausschließ
lich das Lagesignal l, welches am ersten Eingang 38 der
Mischvorrichtung 37 ansteht, verarbeitet und somit eine
reine Lageregelung vorgenommen. Befindet sich der Misch
steller 27 in seiner entgegengesetzten, anderen Endstellung,
so wird in der Regeleinrichtung 18 ausschließlich das am
zweiten Eingang 39 anstehende Istwertsignal verarbeitet, wo
bei entsprechend den jeweiligen Verhältnissen eine kombi
nierte Zugkraft-Schlupf-Regelung vorgenommen wird. Bei Stel
lungen des Mischstellers 27 zwischen diesen beiden Endlagen
werden die Signale an den beiden Eingängen 38 und 39 in dem
jeweils vorgewählten Verhältnis miteinander gemischt. Es sei
nun angenommen, daß der Mischsteller 27 in einer Mittelstel
lung sich befindet und somit die Signale an den beiden Ein
gängen 38 und 39 jeweils zur Hälfte wirksam werden, also ein
Mischungsverhältnis von 1 : 1 gewählt ist.
Wie aus dem Blockschaltbild nach Fig. 2 näher hervorgeht,
wird die Lage des Hubwerks 11 relativ zum Schlepper 10 von
dem Lagesensor 31 ermittelt, der ein entsprechendes Lage-
Istwertsignal l an die Mischvorrichtung 37 weitergibt. Auf
das System aus Schlepper 10 und Pflug 12 wird beim Pflügen
ein Bodenwiderstand 41 ausgeübt, aus dem die Zugkraft-Sen
soren 29 einen Istwert der Zugkraft F ermitteln und an ei
nen ersten Summenpunkt 42 weitergeben. Vom Antrieb 34 an den
Hinterrädern wird mit Hilfe des ersten Drehzahlsensors 32
die Antriebsgeschwindigkeit va abgegriffen und einem zweiten
Summenpunkt 43 zugeführt. Infolge der Bodenreibung 44 bewegt
sich der Schlepper 10 beim Pflügen mit einer gegenüber der
Antriebsgeschwindigkeit kleineren Geschwindigkeit, die mit
Hilfe des zweiten Drehzahlsensors 33 am nicht angetriebenen
Vorderrad ermittelt wird und als Istwert der Geschwindigkeit
vist im zweiten Summenpunkt 43 von der Antriebsgeschwindig
keit va subtrahiert wird. Die im zweiten Summenpunkt 43
gebildete Differenzgeschwindigkeit Δv wird über die Ver
stärker-Einrichtung 36 an den ersten Summenpunkt 42 weiterge
geben. Im ersten Summenpunkt 42 wird die Differenzgeschwindig
keit Δv auf den Istwert der Zugkraft F aufgeschaltet, also
addiert und das somit erreichte Summensignal am zweiten Ein
gang 39 der Mischvorrichtung 37 eingegeben. Entsprechend dem
am Steller 27 vorgewählten Mischungsverhältnis von 1 : 1 bil
det die Mischvorrichtung 37 aus den eingegebenen Signalen ei
ne Regelgröße 45, welche in einem dritten Summenpunkt 46 mit
dem vom Sollwertgeber 25 vorgegebenen Signal verglichen wird
und daraus eine Regelabweichung 47 bildet, welche die Regel
einrichtung 18 in einer die Regelabweichung verringernden
Weise beeinflußt.
Die Regeleinrichtung 18 ermöglicht durch diese Verarbeitung
des schlupfabhängigen Signals auf der Istwertseite der Zug
kraft bei relativ einfacher Bauweise einen hohen Bedienungs
komfort. Trotz Verwendung eines einzigen Sollwertgebers 25
wird dadurch bei Lageregelung der Schlupfeinfluß automatisch
ausgeblendet und deshalb unwirksam. Wenn andererseits bei
ungünstigen Betriebsbedingungen Schwingungen im Regelkreis
durch die Auswertung des schlupfabhängigen Signals auftreten,
so können diese Schwingungen durch Lagebeimischung reduziert
werden, weil bei der Lagezumischung gleichzeitig auch der
Schlupfeinfluß abgeschwächt wird. Die Verarbeitung der Dif
ferenzgeschwindigkeit hat zudem den Vorteil, daß sie bei
kleinen Geschwindigkeiten des Schleppers 10 stärker zur Wir
kung kommt. Dies ergibt vor allem dann Vorteile, wenn am
Feldanfang der Pflug schneller eingezogen wird und wenn am
Feldende beim Ausfahren des Schleppers aus der Furche der
Pflug länger seine Tiefe konstant hält.
Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten Regel
einrichtung 50, die sich von der ersten Regeleinrichtung
18 nach Fig. 2 wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche
Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden:
Die zweite Regeleinrichtung 50 weist zur Stabilisierung eine
Gegenkoppelung 51 auf, bei der ein Gegenkoppelungszweig 52
vom Lagesensor 31 zum zweiten Summenpunkt 43 im Schlupfre
gelkreis führt. Hierbei wird das am Lagesensor 31 abgenom
mene Lagesignal l in einem Differenzierglied 53 nach der
Zeit differenziert und am Summenpunkt 43 von der Differenz
geschwindigkeit Δv abgezogen. Es wird somit die Hub- bzw.
Senkgeschwindigkeit der Anbauvorrichtung 11 gegenkoppelnd
auf die Differenzgeschwindigkeit Δv aufgeschaltet.
Die zweite Regeleinrichtung 50 arbeitet im Prinzip ähnlich
wie die erste Regeleinrichtung 18, neigt aber infolge der
stabilisierenden Gegenkoppelung 51 im Schlupfregelkreis
noch weniger zum Schwingen, was besonders bei kritischen
Bodenverhältnissen wichtig ist. Eine Stabilisierung durch
alleinige Zumischung eines relativ großen Lageanteils mit
all seinen Nachteilen kann daher unterbleiben. Es können
nun die Erfordernisse der Genauigkeit im Schlupfregelkreis
beim Einstellen der Verstärkung besser berücksichtigt wer
den.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer dritten Regel
einrichtung 60, die sich von derjenigen nach Fig. 2 und 3
wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Bauelemente
gleiche Bezugszeichen verwendet werden:
Die dritte Regeleinrichtung 60 weist wie die zweite Regel
einrichtung 50 eine Gegenkoppelung 51 auf, deren Gegenkop
pelungszweig 61 aber von der Anbauvorrichtung 11 ausgeht
und dort aus den Signalen des zugehörigen Reglers 62 des Hub
werks ein hubgeschwindigkeitsabhängiges Signal ermittelt.
Zu diesem Zweck ist in den Gegenkoppelungszweig 61 ein Si
gnalbildner 63 geschaltet, der aus dem Schaltzustand, der
Schaltdauer und/oder der Regelabweichung der Ventilstufe
im Regler 62 das hubgeschwindigkeitsabhängige Signal ermit
telt. Dabei verarbeitet der Signalbildner 63 bei proportio
nal arbeitenden Ventilen unmittelbar deren Ansteuersignal
das ein Maß für die Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit ist. Bei
schaltenden Ventilen mit zeitlicher Übergangsfunktion ist
auch der zeitliche Verlauf der Hubgeschwindigkeit immer
gleich, so daß der Signalbildner 63 die Hubgeschwindigkeit
ausgehend vom Einschaltzeitpunkt nachbilden kann. Das Aus
gangssignal des Signalbildners 63 wird im zweiten Summen
punkt 43 der Differenzgeschwindigkeit Δv aufgeschaltet.
Mit der dritten Regeleinrichtung 60 läßt sich in entspre
chender Weise wie bei der zweiten Regeleinrichtung eine
Stabilisierung erreichen.
In Fig. 4 ist ferner zwischen die beiden Summenpunkte 42
und 43 eine Differenziereinrichtung 65 geschaltet, mit de
ren Hilfe durch Differenzierung des schlupfabhängigen Si
gnals Δv ebenfalls eine Stabilisierung im Schlupfregel
kreis erreichbar ist. Die Wirkung der Differenziereinrich
tung 65 kann dabei für sich allein im Zusammenhang mit der
ersten Regeleinrichtung 18 ausgenutzt werden oder in Kom
bination mit einer Gegenkoppelung 51 verwendet werden, wie
dies Fig. 4 näher zeigt. In beiden Fällen wird durch Aus
nutzung eines D-Anteils im Schlupfregelkreis dessen Stabi
lität unterstützt.
Selbstverständlich sind bei der gezeigten Ausführungsform
Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzu
weichen. Obwohl die gezeigten Regeleinrichtungen mit der
Verarbeitung der Differenzgeschwindigkeit eine besonders
vorteilhafte Kombination darstellen, ist es auch möglich,
anstelle der Differenzgeschwindigkeit als Regelgröße den
Schlupf zu nehmen. Bei allradgetriebenen Fahrzeugen kann
anstelle des Drehzahlsensors 33 an der Vorderachse ein
Radarsensor oder ein optischer Geschwindigkeitssensor zur
Ermittlung der Istgeschwindigkeit verwendet werden. Auch
ist es möglich, neben den aufgezeigten drei Regelgrößen
noch zusätzliche Parameter in der Regeleinrichtung 18 zu
verarbeiten. Fernerhin ist es auch denkbar, daß anstelle der
in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eine Regeleinrichtung
verwendet wird, bei der der Lageregelkreis und der Zugkraft
regelkreis als vollhydraulisch arbeitende Einrichtung aus
gebildet sind und das schlupfabhängige Signal über einen
geeigneten elektrohydraulischen Wandler in die Regeleinrich
tung eingreift.
Claims (12)
1. Elektrohydraulische Einrichtung (18) zum Regeln eines
Hubwerkes (11) an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug
(10), insbesondere eines Pfluges an einem Traktor, mit einem
Regelkreis zum Beeinflussen der Lage des Hubwerks, wozu im
Regelkreis wenigstens ein Lagesensor (31), ein Kraftsensor
(29) sowie ein Sollwertgeber (25) angeordnet sind, deren
Signale über eine insbesondere elektrische Einrichtung und
eine hydraulische Ventileinrichtung (22) einen das Hubwerk
betätigenden hydraulischen Motor (17) steuern, wobei den
Lage- und Kraftsignalen an einem ersten Summenpunkt (42) im
Regelkreis von zumindest einem zusätzlichen Sensor (32, 33)
vom Schlupf der angetriebenen Räder abhängige Signale
zugeführt werden und an diesem Summenpunkt (42) die
schlupfabhängigen Signale (Δv) dem Istwertsignal (F) des
Kraftsensors (29) aufgeschaltet werden, dadurch
gekennzeichnet, daß dessen Ausgangssignal am Eingang (39)
einer Mischvorrichtung (37) eingegeben wird, die an ihrem
anderen Eingang (38) mit dem Istwertsignal (l) des
Lagesensors (31) beaufschlagt wird und daß das
Ausgangssignal (45) der Mischvorrichtung (37) einem zweiten
Summenpunkt (46) zugeführt wird, an dem das Signal des
Sollwertgebers (25) anliegt, um die Regelabweichung (47) des
Regelkreises (18) zu bilden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als schlupfabhängige Signale die Differenzgeschwindigkeit
(Δv) zwischen der Antriebsgeschwindigkeit (va) eines
angetriebenen Rades (34) und der Geschwindigkeit (vist) des
Arbeitsfahrzeuges (10) relativ zum Boden ermittelt werden.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (23, 29, 31, 32, 37)
zur Ermittlung und Verarbeitung der drei Regelgrößen (l, F,
Δv) als elektronische Systeme ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Mischvorrichtung (27) das
Verhältnis der zu verarbeitenden Eingangssignale beliebig
verstellbar ist, insbesondere mit Hilfe eines Stellers (27).
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung der
Regelabweichung aus den Signalen der Regelgröße Lage (l),
Kraft (F) und schlupfabhängiges Signal (Δv) die
Regeleinrichtung (18) einen einzigen Sollwertgeber (25)
aufweist.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß in den überlagerten
Regelkreis für das schlupfabhängige Signal (Δv) vor dem
ersten Summenpunkt (42) für die Aufschaltung des
Kraft-Istwertes eine Verstärker-Einrichtung (36) geschaltet
ist, deren Verstärkungsfaktor insbesondere verstellbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstärker-Einrichtung (36) zugleich als die Rückführung
des schlupfabhängigen Signals unterbrechender Schalter
ausgebildet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung als
vollhydraulisch arbeitende Einrichtung in bezug auf den
Lage- und den Zugkraftregelkreis ausgebildet ist und daß das
schlupfabhängige Signal über einen elektrohydraulischen
Wandler in den hydraulischen Regelkreis eingegeben wird.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenkoppelung (51)
angeordnet ist, die ein von der Hubgeschwindigkeit der
Anbauvorrichtung (11) abhängiges Signal dem überlagerten
Regelkreis für das schlupfabhängige Signal (Δv) aufschaltet.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
als hubgeschwindigkeitsabhängiges Signal das Signal (l) des
Lagesensors (31) verwendet wird und in dem
Gegenkoppelungszweig (52) ein Differenzierglied (53) liegt,
dessen Ausgangssignal an einem die Differenzgeschwindigkeit
ermittelnden Summenpunkt (43) anliegt.
11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
im Gegenkoppelungszweig (61) ein Signalbildner (63)
angeordnet ist, der aus den Größen Schaltzustand und
Schaltdauer der Ventilstufe im Regler (62) des Hubwerks und
insbesondere der Regelabweichung das
hubgeschwindigkeitsabhängige Signal bildet und dem
schlupfabhängigen Regelkreis aufschaltet.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
5, 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den überlagerten
Regelkreis für das schlupfabhängige Signal (Δv), vor dem
ersten Summenpunkt (42) für die Aufschaltung des
Kraft-Istwertes, eine Differenziereinrichtung (65)
geschaltet ist.
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