DE60119726T2

DE60119726T2 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung spezifischer funktionen eines werkfahrzeugs wahrend des be-und entladung der kippmulde

Info

Publication number: DE60119726T2
Application number: DE60119726T
Authority: DE
Inventors: Gösta SVENSSON; Jonas Karlsson; Goran Karlstrom
Original assignee: Volvo Articulated Haulers AB
Current assignee: Volvo Articulated Haulers AB
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2021-06-02
Also published as: US20030111891A1; US20070150120A1; SE0002087D0; SE515446C2; EP1286850A1; JP2003535746A; DE60119726D1; ZA200209572B; US7281602B2; AU6286801A; SE0002087L; EP1286850B1; WO2001094147A1; ATE326375T1

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung spezifischer Funktionen eines lasttragenden Fahrzeuges bzw. eines Lastkraftwagens beim Entladen und/oder Beladen der Ladefläche des Fahrzeuges. Der Lastkraftwagen ist vorzugsweise eine Konstruktionsmaschine. Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang eines gelenkgesteuerten Kippladers beschrieben. Dies ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, soll diese jedoch nicht einschränken. Die Erfindung kann zum Beispiel auch in einem Lastwagen verwendet werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beim Entladen der Ladefläche eines gelenkgesteuerten Kippladers, auch bekannt als „basket", sind entsprechend der bisherigen Technologie eine Anzahl von Operationen auf Seiten des Fahrers des Fahrzeuges notwendig. Diese Operationen bzw. Tätigkeiten werden unten beschrieben.
Das Fahrzeug steht mit der Rückseite zu einer beabsichtigten Abladeposition, und die Ladefläche ist geneigt, was es dem Fahrer ermöglicht, den Boden unter und hinter der Ladefläche zu sehen. Die Position der Ladefläche wird mittels eines in dem Führerhaus bzw. der Kabine angeordneten Kipphebels gesteuert. Der Kipphebel ist gewöhnlicher Weise auf der rechten Seite des Fahrers zur Manövrierung bzw. Bedienung mit seiner rechten Hand angeordnet. Hat das Fahrzeug die beabsichtigte Abladeposition erreicht, wird das Gaspedal nicht mehr ge drückt, und stattdessen das Bremspedal aktiviert. Unter Verwendung der linken Hand wird ein mit dem Getriebekasten bzw. Getriebe gekoppelter Getriebeschalthebel in die Leerlaufposition bzw. neutrale Stellung gebracht. Während dem Entladen werden die Bremsen entweder durch das Bremspedal aktiviert, oder die Stand- bzw. Feststellbremse wird verwendet. Nach dem Entladen und der Rückkehr der Ladefläche in ihre Anfangsposition wird ein Gang eingelegt, die aktivierte Parkbremse wird gelöst, und das Fahrzeug wird weggefahren.
Das Beladen eines gelenkgesteuerten Kippladers entsprechend der bisherigen Technologie kann zum Beispiel auf folgende Weise durchgeführt werden.
Der Kipplader steht mit der Rückseite zu einer beabsichtigten Abladeposition und die Bremse ist aktiviert. Die Bremse bleibt dann aktiviert und/oder die Standbremse wird aktiviert, und das Getriebe wird in die neutrale Stellung gebracht. Ist die Ladefläche beladen, wird ein Gang eingelegt und das Fahrzeug wird weggefahren.
In vielen Fällen und insbesondere beim Beladen des Kippladers von hinten, unterliegen die Bremsen großen Kräften. Die Standbremse ist für gewöhnlich zu schwach, um diesen Kräften zu widerstehen, was dazu führt, dass der Fahrer stattdessen die Bremsen des Fahrzeugs verwendet. Insbesondere beim Beladen über einen längeren Zeitraum ist dies ermüdend für den Fahrer, da er das Bremspedal heruntergedrückt halten muss.
Aufgrund der großen Zugkräfte, die bei größeren Modellen von Kippladern erreicht werden, besteht ein Risiko darin, dass unter Verwendung der Standbremse der Fahrer insbesondere nach dem Beladen vergisst, die Standbremse zu lösen. Dies führt zu Verschleiß und in einigen Fällen zu einem Ausfall der Stand bremse. Ein Lastkraftwagen mit den Merkmalen nach Anspruch 1 ist aus der Patenanmeldung JP-A-62258829 bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Manövrierung eines Lastkraftwagens beim Ab- und/oder Beladen vereinfacht und erleichtert. Zusätzlich wird eine Vorrichtung erzielt, welche zu einer verbesserten Sicherheit während der Manövrierung im Verhältnis zur bisher bekannten Technologie beiträgt. Zusätzlich ist eine Vorrichtung wünschenswert, welche die Standbremsenfunktion des Fahrzeuges mit reduziertem Risiko von unnötigem Verschleiß sichert.
Dadurch werden mittels Ein-Hand-Bedienung zwei Funktionen erreicht, was die Manövrierung des Fahrzeuges erheblich vereinfacht. Zusätzlich muss der Fahrer das Bremspedal während dem Beladen nicht heruntergedrückt halten, was den Vorgang insbesondere beim Beladen über einen längeren Zeitraum vereinfacht.
An die Steuereinheit sind das Manövrierorgan bzw. -element, das Getriebe und die Bremsen gekoppelt, um die Aktivierung der Bremsen zu steuern, und das Getriebe in die neutrale Stellung zu bringen, wenn jeweils das Manövrier- bzw. Bedienungsorgan aktiviert wird. Die Steuereinheit ist ebenfalls angeordnet, um die Bremsen zu lösen, und um die Wahl eines Gangs des Getriebes mit einem Getriebeschalthebel beim Deaktivieren des Manövrierorgans zu gestatten.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bedienelement so angeordnet, dass es sich innerhalb der Reichweite des Fahrers befindet, während der Fahrer gleichzeitig das Lenkrad und den Kipphebel bedient. Das bedeutet, dass der Fahrer das Getriebe in die neutrale Stellung bringen kann, ohne seine Hände jeweils vom Lenkrad oder dem Kipphebel zu nehmen, was zu einer verbesserten Sicherheit führt.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Bedienelement auf einem Bedienfeld in dem Führerhaus angeordnet, in der unmittelbaren Nähe eines Kipphebels, so dass es vom Fahrer während dem gleichzeitigen Bedienen des Kipphebels mit der gleichen Hand erreicht werden kann. Dies bedeutet, dass der Fahrer das Getriebe durch das Bedienen des Bedienelements mit der gleichen Hand in die neutrale Stellung bringen kann, vorzugsweise mit der rechten Hand, welche er zum Bedienen des Kipphebels verwendet. Somit muss der Fahrer nicht seine linke Hand zum Bedienen des Getriebeschalthebels verwenden, sonder hat seine linke Hand frei, um das Lenkrad des Fahrzeugs zu lenken.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Organ bzw. eine Einheit zur Ermittlung einer manuellen Bewegung eines Getriebeschalthebels, der mit dem Getriebe verbunden ist, mit der Steuerungseinheit verbunden. Das bedeutet, dass die Bremsen nur gelöst werden können, nachdem das Getriebe in eine andere Getriebestellung als die neutrale Stellung gebracht wurde, was bedeutet, dass sich die Transmission in einer Traktionsstellung befindet. Dies vermindert das Risiko, dass das Fahrzeug anfängt, sich zu bewegen, bevor die Traktionsstellung erreicht wurde, was insbesondere risikoreich ist, wenn das Fahrzeug sich auf einem Hang befindet.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Organ bzw. eine Einheit zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der Steuereinheit verbunden, mit dem Zweck, die Bremsen in einer nicht aktivierten Stellung zu halten und den derzeitigen Gang des Getriebes beizubehalten, trotz einer Aktivierung des Bedienelements, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet.
Dies eliminiert das Risiko, dass die Bremsen aktiviert werden, wenn das Bedienelement aus Versehen während der Bewegung des Fahrzeugs bedient wurde.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Organ bzw. eine Einheit zur Ermittlung des Drucks in den Bremsen mit der Steuereinheit gekoppelt, und die Steuereinheit ist mit der Stand- bzw. Feststellbremse des Fahrzeugs zu deren Aktivierung gekoppelt, wenn der Bremsdruck unter einen bestimmten Wert fällt. Dies reduziert das Risiko einer unerwünschten Bewegung des Fahrzeugs während dem Ent-/Beladen mit einer fehlerhaften Bremse.
Ein Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Bedienung eines Lastkraftwagens beim Ab- und/oder Beladen vereinfacht und erleichtert. Zusätzlich wird eine Vorrichtung erzielt, welche zu einer verbesserten Sicherheit während der Bedienung im Verhältnis zur bisher bekannten Technologie beiträgt. Zusätzlich ist eine Vorrichtung wünschenswert, welche die Standbremsenfunktion des Fahrzeuges mit reduziertem Risiko von unnötigem Verschleiß sichert.
Diese Ziele werden mittels einem Verfahren zur Steuerung spezifischer Funktionen eines Lastkraftwagens beim Entladen und/oder Beladen der Ladefläche des Fahrzeugs erreicht, mit der Ermittlung einer Bedienung einer in dem Führerhaus des Lastkraftwagens angeordneten Handbedieneinheit und durch zumindest eine aktivierte Bremse des Lastkraftwagens und durch das in eine neutrale Stellung gebrachte Getriebe des Lastkraftwagens beim Aktivieren des Handbedienelements.
Andere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden durch die Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Instrumentenfeld in dem Führerhaus des Fahrzeugs.
2 zeigt auf schematische Weise die Kopplung zwischen den Komponenten der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der 1 und 2 erläutert. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung spezifischer Funktionen eines Lastkraftwagens beim Entladen und/oder Beladen der Ladefläche des Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist ein Bedienelement 1 auf, das auf einem Bedienfeld 14 in dem Führerhaus des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Bedienelement in Form eines Knopfes ausgebildet ist, welcher von einem Fahrer des Fahrzeugs handbedient wird. Das Wort „Bedienfeld" bezieht sich hier auf einen inneren Wandabschnitt des Führerhauses, genauer gesagt auf das Instrumentenfeld des Fahrzeuges. Das Bedienelement 1 ist mittels einer Steuereinheit 2 mit zumindest einer und vorzugsweise allen Bremsen 3 des Fahrzeugs und mit dem Getriebe 4 des Fahrzeugs gekoppelt. Beim Aktivieren des Bedienelements 1 (Herunterdrücken des Knopfes) werden die Bremsen aktiviert und das Getriebe 4 wird in seine neutrale Stellung gebracht.
Genauer gesagt werden die Bremsen 3 mittels eines im Voraus bestimmten Bremsdruckes aktiviert. Vorzugsweise wird der Druck stetig erhöht, bis der vorbestimmte Bremsdruck erreicht wird.
Das Getriebe ist vorzugsweise automatisch und mit einem Wandler verbunden. Ein eingelegter Gang würde zu Energieverlusten in Form des so genannten „Schleifens" in einem sich nicht bewegenden Fahrzeug führen. Dies bedeutet, dass die neutrale Stellung des Getriebes jeweils während dem Entladen oder Beladen eingenommen werden sollte.
Das Bedienelement 1 ist in unmittelbarer Nähe des Kipphebels 5 des Fahrzeugs derart angeordnet, dass der Fahrer den Kipphebel 5 und das Bedienelement 1 gleichzeitig und mit der gleichen Hand bedienen kann. Der Kipphebel 5 ist mit der Ladefläche des Fahrzeugs durch Hydraulikschaltungen (nicht gezeigt) verbunden, mit dem Zweck, diese zu Erhöhen/Abzusenken. Der Kipphebel 5 ist entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf der rechten Seite des Fahrers angeordnet, so dass er mit der rechten Hand bedient werden kann. Das Bedienelement 1 ist angeordnet, um durch den Daumen des Fahrers bedient zu werden, während der Fahrer mit dem Rest seiner Hand den Kipphebel 5 bedienen kann. Da das Bedienelement 1 ein Knopf ist, kann seine Aktivierung schnell durch Herunterdrücken des Knopfes stattfinden, und mit einer relativ geringen Ablenkung der Aufmerksamkeit von der Steuerung des übrigen Fahrzeugs und der Ladefläche, was das Entladen für den Fahrer vereinfacht und zu einer verbesserten Sicherheit beiträgt.
Beim Entladen steht das Fahrzeug mit dem Rücken zu einer beabsichtigten Abladeposition, und die Ladefläche ist geneigt, was es dem Fahrer ermöglicht, den Boden unter und hinter der Ladefläche zu sehen. Hat das Fahrzeug die beabsichtigte Abladeposition erreicht, verringert der Fahrer den Druck auf das Gaspedal und drückt den Knopf 1. Während dem Entladen werden die Bremsen 3 jetzt automatisch aktiviert. Nach dem Entladen und der Rückkehr der Ladefläche in ihre Anfangsposition bewegt der Fahrer den Getriebeschalthebel 6 des Fahrzeugs von seiner Getriebestellung in die neutrale Stellung, und dann zu der beabsichtigten Getriebestellung. Die Vorrichtung weist ein Organ bzw. ein Element 12 auf, das mit der Steuereinheit 2 zur Er mittlung einer manuellen Bewegung des Getriebeschalthebels 6 verbunden ist. Das Element 12 zur Ermittlung des Getriebeschalthebels kann zum Beispiel ein Unterbrecher sein. Erreicht der Getriebeschalthebel 6 die neutrale Stellung, wird die Funktion des Bedienelements 1 beendet, welche die Positionierung des Getriebes in die neutrale Stellung betrifft. Wurde der Getriebeschalthebel 6 in die beabsichtigte Getriebestellung gebracht und die Übertragung ist somit in einer Zugstellung, wird die Funktion des Bedienelements 1 beendet, welche die Aktivierung der Bremsen 3 betrifft.
Die Vorrichtung weist zusätzlich ein Element 8 auf, welches mit der Steuereinheit 2 gekoppelt ist zur Anzeige, dass das Bedienelement 1 aktiviert ist und somit die Bremse 3 aktiviert ist, und dass das Getriebe sich in seiner neutralen Stellung befindet. Die Anzeigeeinheit 8 ist vorzugsweise eine auf dem Instrumentenfeld angeordnete Lampe. Die Lampe erleuchtet, wenn das Bedienelement 1 aktiviert wird, und erlischt, wenn die Bremsen 3 gelöst werden.
Die Vorrichtung weist zusätzlich eine Einheit 9 auf, die mit der Steuereinheit 2 zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gekoppelt ist, mit dem Zweck, die Bremse 3 in einer nicht aktivierten Stellung zu halten und den derzeitigen Gang des Getriebes 4 beizubehalten, trotz einer Aktivierung des Bedienelements 1, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Diese vorbestimmte Geschwindigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von 0–7 km/h. Die Einheit 9 zur Ermittlung der Geschwindigkeit kann zum Beispiel ein gewöhnlicher Tachometer sein.
Die Vorrichtung weist auch eine Einheit 10 auf, die mit der Steuereinheit 2 zur Ermittlung eines Druckes in der Bremse 3 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 2 ist mit der Stand- bzw. Feststellbremse 11 des Fahrzeugs zu deren Aktivierung gekop pelt, wenn der Bremsdruck unter einen bestimmten Wert fällt. In 1 ist eine Steuervorrichtung 13 dargestellt, welche mit der Standbremse 11 zu deren manueller Steuerung gekoppelt ist.
Die Steuereinheit 2 ist auch mit dem Motor 7 des Fahrzeugs gekoppelt. Die Steuereinheit 2 ist zur Aktivierung der Standbremse 11 angeordnet, wenn der Motor ausgeschaltet wird oder der Motor abgewürgt wird, wobei die Bremsen aktiviert sind und das Getriebe sich in der neutralen Stellung befindet.
Die Steuereinheit 2 ist vorzugsweise eine Computereinheit und weist Software zur Steuerung der genannten Teile und Funktionen der Vorrichtung auf.
Als Alternaive zu der oben beschriebenen Position des Bedienelements 1, welche sich neben dem Kipphebel und in dessen unmittelbarer Nähe befindet, ist das Bedienelement direkt auf dem Kipphebel angeordnet. In einer weiteren Alternative ist das Bedienelement auf dem Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet.
Das Bedienelement 1 kann, als Alternative zu dem Knopf, ein Hebel oder ein anderes Steuerungsmittel sein.
Eine weitere Alternative zu der oben beschriebenen Ausführungsform ist natürlich die Anordnung des Bedienelements 1 in einem Fahrzeug mit dem Instrumentenfeld einschließlich Kipphebel und anderem auf der linken Seite des Fahrers. Das Bedienelement 1 ist auch in diesem Fall vorzugsweise auf der linken Seite des Fahrers in Verbindung mit dem Kipphebel angeordnet.

Claims

Lastkraftwagen, welcher eine Ladefläche zur Aufnahme einer Last aufweist, wobei die Ladefläche zum Ab- bzw. Entladen der Last neigbar ist, wobei das Fahrzeug ferner folgendes aufweist: ein Führerhaus, Fahrzeugbremsen (3), ein Getriebe (4), ein Bedienelement (1), welches in dem Führerhaus für die Handbedienung durch einen Fahrer angeordnet ist, und eine Steuereinheit (2), welche mit dem Bedienelement (1), mit zumindest einer der Bremsen (3) und mit dem Getriebe (4) gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass: das Bedienelement (1) zur Aktivierung durch den Fahrer angeordnet ist, um sowohl – die Aktivierung der Bremsen (3) als auch – die Einstellung einer neutralen Stellung des Getriebes (4) zu erreichen, wenn ein Entladen oder Beladen der Ladefläche erforderlich ist, und dass die Steuereinheit (2) programmiert ist, um zumindest eine der Bremsen (3) zu aktivieren und die neutrale Stellung des Getriebes (4) einzustellen, wenn das Bedienelement (1) durch den Fahrer aktiviert ist.
Lastkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (1) auf eine solche Weise angeordnet ist, dass es innerhalb der Reichweite des Fahrers ist, während der Fahrer gleichzeitig das Lenkrad und den Entlade- bzw. Kipphebel (5) des Fahrzeugs bedient.
Lastkraftwagen entsprechend Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (1) auf dem Bedienfeld (14) in dem Führerhaus angeordnet ist in der unmittelbaren Nähe des Entlade- bzw. Kipphebels (5) des Fahrzeugs, so dass es vom Fahrer während dem gleichzeitigen Bedienen des Kipphebels mit der gleichen Hand erreicht werden kann.
Lastkraftwagen nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit (12) mit der Steuereinheit (2) verbunden ist zur Ermittlung einer manuellen Bewegung des Getriebeumschalthebels (6), der mit dem Getriebe (4) verbunden ist.
Lastkraftwagen nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit (9) mit der Steuereinheit (2) zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verbunden ist, mit dem Zweck, die Bremsen (3) in einer nicht aktivierten Stellung zu halten und den derzeitigen Gang des Getriebes (4) beizubehalten, trotz einer Aktivierung des Bedienelements (1), wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet.
Lastkraftwagen nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit (10) zur Ermittlung des Drucks in den Bremsen (3) mit der Steuereinheit gekoppelt ist, und dass die Steuereinheit (2) mit der Stand- bzw. Feststellbremse (11) des Fahrzeugs zu deren Aktivierung beim Abfall des Bremsdruckes unter einen bestimmten Wert gekoppelt ist.
Lastkraftwagen nach jedem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Kipplader ist.
Verfahren zur Manövrierung bzw. Bedienung eines Lastkraftwagens beim Entladen oder Beladen einer Ladefläche des Fahrzeugs, wobei eine Aktivierung eines in dem Führerhaus des Lastkraftwagens angeordneten Handbedienelements (1) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl – die Aktivierung von zumindest einer Fahrzeugbremse (3) als auch – die Einstellung des Getriebes (4) in eine neutrale Stellung, erreicht wird, wenn die Aktivierung des Bedienelements (1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Bewegung eine Gangwählhebels (6), welcher mit dem Getriebe (4) verbunden ist, von einer neutralen Stellung zu einer Getriebestellung ermittelt wird, wenn das Bedienelement (1) aktiviert wird, und dass die Bremsen dann gelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in den Bremsen (3) ermittelt wird, und dass eine Stand- bzw. Feststellbremse (11) des Fahrzeugs aktiviert wird, wenn der Bremsdruck unter einen vorbestimmten Wert fällt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Standbremse (11) des Fahrzeugs aktiviert wird, wenn der Motor des Fahrzeugs ausgeschalten wird, oder der Motor abgewürgt wird, wenn die Bremsen (3) vorher aktiviert wurden und das Getriebe (4) durch die Aktivierung des Bedienelements (1) in die neutrale Stellung gebracht wurde.