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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kraftmaschinen, wie Kompaktlader.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Steuersysteme in
solchen Kraftmaschinen.
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Kraftmaschinen,
wie Kompaktlader, weisen typischerweise einen Rahmen, der ein Fahrerhaus oder
eine Fahrerkabine trägt,
und einen beweglichen Hebearm auf, der wiederum ein Arbeitswerkzeug, wie
eine Schaufel trägt.
Der bewegliche Hebearm ist schwenkbar an den Rahmen des Kompaktladers
gekoppelt und wird durch Kraftbetätigungsglieder betrieben, die üblicherweise
aus Hydraulikzylindern bestehen. Zusätzlich ist das Werkzeug an
den Hebearm gekoppelt und wird durch ein oder mehrere zusätzliche
Kraftbetätigungsglieder
betrieben, die ebenfalls üblicherweise
aus Hydraulikzylindern bestehen. Ein Fahrer, der einen Kompaktlader
bedient, hebt und senkt den Hebearm, und betätigt das Werkzeug, indem der
Hydraulikzylinder, der mit dem Hebearm gekoppelt ist, und der Hydraulikzylinder
betätigt
wird, der mit dem Werkzeug gekoppelt ist.
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Kompaktlader
weisen üblicherweise
auch einen Motor auf, der eine Hydraulikpumpe antreibt. Die Hydraulikpumpe
betreibt Hydraulikfahrmotoren, die die kraftbetriebene Bewegung
des Kompaktladers bereitstellen. Die Fahrmotoren sind üblicherweise durch
einen Antriebsmechanismus, wie einen Kettenantrieb an die Räder gekoppelt.
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Vordere
Vorsatzgeräte,
wie Erdbohrer oder Winkelbesen, weisen typischerweise ihre eigenen hydraulischen
Antriebsmotoren auf und sind an den Hebearm anfügbar oder anbringbar. Ein Hilfshydrauliksystem
wird verwendet, um den Hydraulikfluidfluß zwischen einer Hydraulikpumpe
am Lader und dem Hydraulikmotor am vorn angebrachten Vorsatzgerät zu steuern.
In einem bekannten System wird der Hydraulikfluidfluß zum Motor
an einem vorn angebrachten Vorsatzgerät durch ein elektronisches
Steuerventil gesteuert, das in einer entweder völlig geöffneten oder völlig geschlossenen
Weise betrieben wird. Wenn mit anderen Worten der Fahrer einen Fahrereingang
betätigt,
wird ein Signal an einen Elektromagnet am elektronischen Steuerventil
geliefert, der das Steuerventil entweder öffnet oder schließt, um an
den Hydraulikmotor am vorn angebrachten Vorsatzgerät entweder
einen vollen Hydraulikfluidfluß zu
liefern oder zu unterbrechen.
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Zusätzlich sind üblicherweise
hinten angebrachte Vorsatzgeräte,
wie Stabilisatoren, an einen hinteren Abschnitt des Laders angefügt oder
angebracht. Die hinten angebrachten Vorsatzgeräte weisen ebenfalls typischerweise
ihre eigenen Hydraulikmotoren auf und werden ebenfalls aus einer
Pumpe mit Hydraulikfluid versorgt, die durch ein Hilfshydrauliksystem
am Lader gesteuert wird.
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In
einem Kompaktlader des Stands der Technik ist nur ein einziger Hilfshydraulikkraftkreislauf
vorgesehen, und ein Ableitventil ist vorgesehen, Hydraulikfluid
vom vorn angebrachten Vorsatzgerät zum
hinten angebrachten Vorsatzgerät
zu leiten. Folglich ist entweder das vorn oder hinten angebrachte
Vorsatzgerät
auf einmal betriebsfähig.
In einen anderen Lader des Stands der Technik ist der Hilfshydraulikkraftkreislauf
so gestaltet, daß er
einen gleichzeitigen Betrieb beider vorn und hinten angebrachter
Vorsatzgeräte
zuläßt.
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Es
ist für
Bedienungshebel in Kompaktladern auch üblich, daß sie Handgriffe aufweisen,
die mehrere Knöpfe
oder betätigbare
Schalter aufweisen, die durch den Fahrer betätigbar sind, um bestimmte Funktionen
auszuführen.
Abhängig
von dem besonderen Typ des Vorsatzgeräts oder der Vorsatzgeräte, die
am Kompaktlader angebracht sind, können bestimmte Funktion gesperrt
oder unbrauchbar sein. Ferner können
abhängig
von dem besonderen Typ des Vorsatzgeräts oder der Vorsatzgeräte, die
am Kompaktlader angebracht sind, bestimmte Kombinationen von Eingaben
von den Fahrereingabevorrichtungen, wenn sie gleichzeitig ausgeführt werden, dazu
führen,
daß entgegengesetzte
Steuerventile geöffnet
werden. Dies liefert im wesentlichen eine gleiche Menge Druckfluid
an beide Seiten eines hydraulischen Betätigungsglieds oder Hydraulikmotors.
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Es
gibt einen fortgesetzten Bedarf nach verbesserten Hydrauliksteuersystemen
in solchen Kraftmaschinen, um die Leistung der Maschinen zu steigern.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche spezifiziert.
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Der
Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs 1 entspricht der Offenbarung von
EP 0 402 474 .
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Ein
Kompaktlader ist anpassungsfähig,
mit einem hydraulisch betriebenen Vorsatzgerät verwendet zu werden. Ein
Hydrauliksystem im Kompaktlader weist einen Hydraulikkreislauf auf,
der ein Fluid unter Druck bereitstellt. Ein erstes Hilfssteuerventil
ist an den Hydraulikkreislauf gekoppelt und ist zwischen einer völlig offenen
Position und einer völlig
geschlossenen Position beweglich, und ist an das Vorsatzgerät koppelbar.
Eine Fahrereingabevorrichtung stellt ein variables Fahrereingabesignal
bereit. Eine Steuereinrichtung ist an die Fahrereingabevorrichtung
und an das erste Hilfssteuerventil gekoppelt. Die Steuereinrichtung
steuert das erste Hilfssteuerventil, um es beruhend auf dem Fahrereingabesignal
einen Abschnitt des Weges zwischen der völlig offenen Position und der
völlig
geschlossen Position zu bewegen. Dies stellt eine sanftere Steuerung
gegenüber Systemen
bereit, die das Hilfssteuerventil lediglich in einer völlig offenen
oder völlig
geschlossen Weise betreiben.
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In
eine weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind mehrere Fahrereingabevorrichtungen
vorgesehen, wobei jede Fahrereingabevorrichtung, wenn sie aktiviert
wird, anzeigt, daß der Fahrer
wünscht,
daß eine
bestimmte Operation ausgeführt
wird. Die Steuereinrichtung ist an die Fahrereingabevorrichtungen
und die Steuerventile gekoppelt. Die Steuereinrichtung steuert die
Steuerventile so, daß wenn
die mehreren Fahrereingabevorrichtungen aktiviert werden, um gleichzeitig
mehrere gewünschte
Operationen anzuzeigen, die Operationen dann gemäß einer vorbestimmten Priorität ausgeführt werden.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Vorsatzgerät, das entfernbar an einen
Abschnitt des Kompaktladers angebracht ist, mit einer Vorsatzgeräteschaltung
versehen. Die Vorsatzgeräteschaltung
liefert ein Vorsatzgerätesignal
an die Steuereinrichtung, das den Typ des Vorsatzgeräts anzeigt,
das am Kompaktlader angebracht ist. Die Steuereinrichtung ordnet
dann beruhend auf dem Typ des Vorsatzgeräts, der durch das Vorsatzgerätesignal
angezeigt wird, bestimmte Operationen bestimmten der Fahrereingabevorrichtungen
zu. Dies läßt es im
wesentlichen zu, daß die Steuereinrichtung
die Fahrereingabevorrichtungen für
jeden Typ des Vorsatzgeräts
den Kundenwünschen
anpaßt,
das am Kompaktlader angebracht wird. In der bevorzugten Ausführungsform
liefert die Vorsatzgeräteschaltung
das Vorsatzgerätesignal
an die Steuereinrichtung als Reaktion auf bestimmte Fahrereingaben.
Wenn mit anderen Worten der Fahrer eine der Fahrereingabevorrichtungen
betätigt,
liefert die Vorsatzgeräteschaltung
das Vorsatzgerätesignal
als Reaktion auf jenes Fahrereingabesignal.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht, die von der rechten hinteren Seite eines erfindungsgemäßen Kompaktladers
aufgenommen ist.
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2 ist eine Darstellung des
in 1 gezeigten Laders,
die von der rechten Vorderseite aufgenommen ist.
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3 ist eine seitliche Ansicht
eines erfindungsgemäßen Kompaktladers,
der Stabilisatoren in einer ersten Position aufweist, die an einem
hinteren Abschnitt des Kompaktladers angebracht sind.
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4 ist eine seitliche Ansicht
des in 3 gezeigten Kompaktladers
mit den Stabilisatoren in einer zweiten Position.
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5 ist eine seitliche Ansicht
eines Kompaktladers, der einen Winkelbesen aufweist, der an einen
vorderen Abschnitt des Kompaktladers angebracht ist.
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6 ist eine Draufsicht von
oben des in 5 gezeigten
Kompaktladers.
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7 ist ein Blockdiagramm
eines erfindungsgemäßen Hilfssteuersystems.
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1 und 2 stellen einen erfindungsgemäßen Kompaktlader 10 dar.
Der Lader 10 weist einen Hauptrahmenaufbau 12 auf,
der vorzugsweise an einem unteren Rahmenaufbau oder (nicht gezeigten) Getriebegehäuse angebracht
ist. Der Lader 10 weist auch einen Hebearm 14,
eine Fahrerkabine 16, die vorzugsweise durch ein Fahrerhaus 18 definiert
ist, einen Motorraum 20, einen Wärmetauscherkasten 22 und
Räder 24 auf,
die vorzugsweise durch Achsschenkel 26 am Hauptrahmenaufbau 12 angebracht sind.
In 1 ist auch ein Abschnitt
des Motorraums 20 und des Wärmetauscherkasten 22 abgeschnitten, um
einen Abschnitt eines hinteren Hilfshydraulikkreislaufs 28 zu
enthüllen.
Ferner zeigt 2 einen Abschnitt
eines vorderen Hilfshydraulikkreislaufs 30.
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Der
Hebearm 14 ist an Drehpunkten 19 schwenkbar an
senkrechte Abschnitte 15 des Hauptrahmenaufbaus 12 angebracht.
Ein Paar hydraulischer Betätigungsglieder 17 ist
ebenfalls an den Hebearm 14 und den Hauptrahmenaufbau 12 gekoppelt.
Wenn der Fahrer des Lader 10 bewirkt, daß die hydraulischen
Betätigungsglieder 17 ausgefahren werden,
schwenkt der Hebearm 14 um die Drehpunkte 19 in
eine Richtung nach oben. Entsprechend schwenkt der Hebearm 14 um
die Drehpunkte 19 in eine Richtung nach unten oder gesenkte
Richtung, wenn der Fahrer des Laders 10 den Lader betätigt, um
das hydraulische Betätigungsglied 17 einziehen zu
lassen.
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Der
Lader 10 in den 1 und 2 wird sowohl mit einem vorderen
Vorsatzgerät
als auch einem hinteren Vorsatzgerät dargestellt. Das vordere
Vorsatzgerät
ist ein Erdbohrer 32, der am Hebearm 14 durch eine
vordere Vorsatzgerätehalterung 34 angebracht ist.
Der Erdbohrer 32 weist einen (nicht gezeigten) Hydraulikmotor
auf, der in einem Motorgehäuse 36 eingebaut
ist. Eine Hydraulikkraft wird vorzugsweise an den Hydraulikmotor
im Erdbohrer 32 durch Schläuche 38 und 40 geliefert,
die an den vorderen Hilfshydraulikkreislauf 30 durch Schlauchkopplungsmechanismen 42 gekoppelt
sind.
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Der
Hydraulikmotor, der im Gehäuse 36 angeordnet
ist, treibt die Rotation des Erdbohrers 32 an. Indem selektiv
Fluid unter Druck durch die Schläuche 38 und 40 bereitgestellt
wird, wird die Rotationsrichtung des Erdbohrers 32 in einer
bekannten Weise gesteuert.
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Ein
Paar vorderer Hilfssteuerventile sind in einer vorderen Hilfshydrauliksteuerkreislauf 30 angeordnet.
Die vorderen Hilfssteuerventile werden in Bezug auf 7 detaillierter beschrieben. Kurz gesagt, steuern
die vorderen Hilfssteuerventile variabel den Hydraulikfluidfluß durch
die Schläuche 38 und 40 zum
Motor in Motorgehäuse 36,
um die erwünschte Rotation
des Erdbohrers 32 zu erreichen.
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Es
ist auch ein Kippzylinder 43 sowohl an den Hauptrahmenaufbau 12 als
auch den Erdbohrer 32 gekoppelt. Der Erdbohrer 32 ist
durch das vorn angebrachte Vorsatzgerät 34 schwenkbar am
Hebearm 14 angebracht. Wenn daher der Fahrer des Laders 10 veranlaßt, daß sich der
Kippzylinder 43 einzieht, bewirkt dies, daß sich der
Erdbohrer 32 relativ zum Hebearm 14 in Aufwärts- und
Auswärtsrichtung dreht.
Wenn der Fahrer des Laders 10 veranlaßt, daß der Kippzylinder 43 ausfährt, bewirkt
dies entsprechend, daß sich
der Erdbohrer 32 relativ zum Hebearm 14 nach innen
zum Lader 10 hin dreht.
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Das
hinten angebrachte Vorsatzgerät,
das in den 1 und 2 gezeigt wird, ist ein hinterer
Aufreißer 44,
der ein Paar im allgemeinen paralleler, länglicher Glieder 46 aufweist,
die schwenkbar an Drehpunkten 48 am Hauptrahmenaufbau 12 angebracht sind.
Der Aufreißer 44 ist
auch durch ein Paar Hydraulikzylinder 50 (d. h. lineare
Hydraulikmotoren) an Trägern 15 angebracht.
Die Hydraulikzylinder 50 sind durch den Fahrer des Laders 10 steuerbar,
um den Aufreißer 44 in
einem Bogen um die Drehpunkte 48 anzuheben und abzusenken.
Das Hydraulikfluid wird an die Zylinder 50 durch Schläuche 52 und 53 geliefert,
die durch Hydraulikschlauchkopplungsglieder 54 an den hinteren
Hilfshydraulikkreislauf 28 koppelbar sind. Der hintere
Hilfshydrauliksteuerkreislauf 28 weist ein oder mehrere
elektrisch betätigbare
Steuerventile auf, die in ein Ventilgehäuse 56 eingebaut sind.
Die Arbeitsweise der Steuerventile wird in Bezug auf 7 detaillierter erläutert. Kurz
gesagt, steuern die Steuerventile die Lieferung des Hydraulikfluids
an die Zylinder 50 durch Schläuche 52, um die gewünschten
Operationen durchzuführen.
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2 zeigt Fahrersteuergriffe 13R und 13L in
der Fahrerkabine 16. Die Steuergriffe 13R und 13L können in
eine Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
bewegt werden, um die Geschwindigkeit und Rotationsrichtung der
Räder 24 in
einer bekannten Weise zu steuern.
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Die 3–6 stellen
den Lader 10 mit anderen vorn und hinten angebrachten Vorsatzgeräten dar.
Die 3 und 4 stellen den Lader 10 mit
entferntem Erdbohrer 32 und Aufreißer 44, und mit Stabilisatoren 60 dar,
die an einen hinteren Abschnitt des Laders 10 angefügt oder
angebracht sind. Die Stabilisatoren 60 werden durch ein
Paar Hydraulikzylinder angetrieben, die durch Schläuche 62 und 64 ein
Hydraulikfluid unter Druck empfangen. 3 zeigt
die Stabilisatoren 60 in einer ersten eingezogenen Position,
während 4 die Stabilisatoren 60 in
einer zweiten, ausgefahrenen Position zeigt. Wenn der Fahrer des
Laders 10 wünscht,
die Stabilisatoren 60 von der in 3 gezeigten Position zu der in 4 gezeigten auszufahren,
veranlaßt
der Fahrer die hinteren Hilfssteuerventile, die im Ventilgehäuse 56 eingebaut
sind, Fluid unter Druck zu den Hydraulikzylindern fließen zu lassen,
um die Stabilisatoren 60 anzutreiben, was bewirkt, daß sie ausfahren.
Wenn im Gegensatz dazu der Fahrer des Laders 10 wünscht, die
Stabilisatoren 60 zu der in 3 gezeigten
Position einzufahren, steuert der Fahrer die hinteren Hilfssteuerventile,
um zu veranlassen, daß Hydraulikfluid zu
den Hydraulikzylindern fließt,
die die Stabilisatoren 60 antreiben, was bewirkt, daß die Stabilisatoren 60 sich
einziehen.
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Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform
des Laders 10, in der die Stabilisatoren 60 entfernt
sind und in der ein vorn angebrachtes Vorsatzgerät in der Form eines Winkelbesens 70 an
den Hebearm 14 angebracht ist. Der Winkelbesen 70 trägt typischerweise
einen Hydraulikmotor 72, der die Rotation einer Bürste 74 des
Winkelbesens 70 antreibt. Der Motor 72 empfängt eine
Hydraulikkraft von Schläuchen,
die an (in 2 gezeigten)
Schlauchkupplungen 42 an die vorderen Hilfssteuerventile
gekoppelt sind. Ferner ist der Besen 70 typischerweise schwenkbar
am Hebearm 14 angebracht, so daß er um einen Bogen gedreht
werden kann, der allgemein durch einen Pfeil 76 angezeigt
wird. Die läßt es zu, daß der Besen 70 in
einem Winkel relativ zur Bewegungsrichtung des Laders 10 kehrt.
Die Rotation des Winkelbesen 70 um den Bogen 76 wird
vorzugsweise durch einen (nicht gezeigten) elektrisch betriebenen Schneckenantriebsmotor
erreicht, der am Besen 70 angebracht ist.
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In
Kompaktladern des Stands der Technik wiesen Fahrerhebel 13R und 13L typischerweise Handgriffe
auf, die betätigbare
Fahrereingabeschalter aufwiesen, die verwendet wurden, um die vorderen
und hinteren Hilfssteuerventile zu steuern. Die Steuerventile wurden
in einer völlig
eingeschalteten oder völlig
ausgeschalteten Weise betrieben. Wenn mit anderen Worten der Fahrer
eines der vorderen oder hinteren Hilfssteuerventile einschaltete,
wurde das Ventil vollständig
geöffnet,
was einen vollen Durchfluß des
Hydraulikdrucks durch das Ventil zuließ. Wenn der entsprechende Schalter
ausgeschaltet würde,
würde das
Ventil vollständig
geschlossen, was zu einem Hydraulikfluidfluß von null durch das Ventil
führt.
Dies führte
zu einem diskontinuierlichen Betrieb des besonderen Vorsatzgeräts, das
durch die vorderen oder hinteren Hilfshydrauliksteuerventile gesteuert
wurde.
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Wenn
ferner bestimmte vorn oder hinten angebrachte Vorsatzgeräte an dem
herkömmlichen
Lader verwendet wurden, und wenn eine bestimmte Kombination von
Fahrereingaben durch die Fahrereingabeschalter bereitgestellt wurde,
konnte dies dazu führen,
daß die
mit entgegengesetzten hydraulischen Steuerventilen verbundenen Elektromagnete erregt
wurden. Wenn mit anderen Worten beispielsweise der Winkelbesen 70 am
Lader 10 angebracht wäre,
und eine Hydrauliksteuereinrichtung des Stands der Technik verwendet
wird, könnte
eine bestimmte Kombination von Fahrereingaben, die durch die Schalter
bereitgestellt werden, die an den Hangriffen der Hebel 13L und 13R angeordnet
sind, bewirken, daß beide
vorderen Hilfssteuerventile offen sind. Dies wiederum würde im wesentlichen
bewirken, daß entgegengesetzte
hydraulische Drücke
an den Motor 70 angelegt würden, die den Motor stoppen
würden.
Dies würde
zu einem Stillstand der Rotation der Bürste 74 führen. Dies
ergab sich typischerweise, da die Fahrereingabeschalter mit entsprechenden
Elektromagneten einfach festverdrahtet waren, die mit den Hilfssteuerventilen
verbunden waren.
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Da
ferner in Systemen des Stands der Technik die Schalter typischerweise
mit den entsprechenden Elektromagneten festverdrahtet waren, gab
es keine effiziente Weise, gewünschte
Operationen gewünschten
Fahrereingabeschaltern zuzuordnen, wenn die vorn oder hinten angebrachten
Vorsatzgeräte
ausgetauscht wurden. Mit anderen Worten gab es keine effiziente
Weise, beruhend auf dem Typ der Vorsatzgeräte, die am Lader angebracht
waren, die Funktionen anderen Fahrereingabeschaltern neu zuzuweisen.
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Im
Gegensatz dazu wendet sich das Steuersystem der vorliegenden Erfindung
all diesen Dingen zu. 7 ist
ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Steuersystems 80.
Das Steuersystem 80 weist auf: einen Mikroprozessor 82,
einen ersten hinteren Hilfsschalter 84, einen zweiten hinteren
Hilfsschalter 86, einen Zündschalter 88, einen
Hilfsdruckentlastungseingang 90, einen Maschinenidentifikationseingang 92,
erste und zweite hintere Hilfselektromagnete 94 und 96,
einen Hochdurchfluß-Elektromagnet 98,
erste und zweite vordere Hilfselektromagnete 100 und 102,
einen Ableitventilelektromagnet 104, ein Eingabepotentiometer 108,
einen Feststellknopf 112, einen Betriebsartknopf 114,
eine Momentan-LED 116 und eine Feststell-LED 118.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind der Feststellknopf 112, der Betriebsartknopf 114,
die Momentan-LED 116 und die Feststell-LED 118 alle an einem Fahreranzeigefeld 119 angeordnet.
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Der
Zündschalter 88 ist
vorzugsweise irgendein geeigneter Typ eines Schlüsselzündschalters oder ein schlüsselloser
Zündschalter.
Wenn der Schalter 88 geschlossen ist, wird ein positives
Spannungspotential an den Mikroprozessor 82 geliefert, das
anzeigt, daß der
Mikroprozessor 82 die Schaltung 80 einschaltet.
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Die
Elektromagnete 94, 96, 98, 100, 102 und 104 sind
elektrisch betätigte
Elektromagnete, die entsprechende hydraulische Steuerventile steuern.
Die Ventile sind zwischen einer völlig offenen und völlig geschlossenen
Position beweglich, um entweder einen Hydraulikfluidfluß durch
das Ventil zuzulassen oder zu unterbrechen. Die Elektromagnete 94–104 werden
durch elektrische Ausgangssignale aus dem Mikroprozessor 82 gesteuert.
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Die
hinteren Hilfsschalter 84 und 86 sind vorzugsweise
manuell betätigbare
Wippenschalter, die an den Handgriffen der Heben 13R oder 13L angeordnet
sind. Diese Schalter liefern entweder ein Eingangssignal an den
Mikroprozessor 82 oder sind direkt mit hinteren Hilfselektromagnete 94, 96 verdrahtet.
Als Reaktion auf eine Eingabe von einem der Schalter 84 oder 86 betätigt der
Mikroprozessor 82 die hinteren Hilfselektromagnete 94 und 96.
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Das
Potentiometer 108 ist in der bevorzugten Ausführungsform
ein 5 kOhm-Potentiometer mit 160° Drehbereich.
Ein Eingabeknopf, der am Kontaktarm des Potentiometers angebracht
ist, ist auf einen Nennwert von 80° des Potentiometerweges mit
einer Feder zentriert, mit einem Nennweg einer 40°-Rotation in jeder
Richtung. Eine tote Zone für
das Potentiometer 108 ist vorzugsweise eine Bewegung von ±10° von der
Nennmitte. Wie unten detaillierter beschrieben wird, betätigt der
Fahrer das Potentiometer 108, um den Prozessor 82 zu
veranlassen, ein moduliertes Ausgangssignal zu liefern, das ein
veränderliches
Tastverhältnis
aufweist (das sich beruhend auf dem Signal vom Potentiometer 108 verändert),
um einen Hilfselektromagneten kontinuierlich zwischen einer völlig offenen
und völlig
geschlossenen Position zu steuern.
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Die
Eingangssignale von Potentiometer 108 werden gefiltert,
um zu verhindern, daß Spannungsspitzen
fehlerhafte Betriebsbedingungen erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist eine minimale Signaldauer von mehreren Millisekunden vom Potentiometer 108 erforderlich,
bevor der Mikroprozessor 82 auf das Eingangssignal wirkt.
Dies wirkt im wesentlichen als ein Hochfrequenzfiltermechanismus,
der eine richtige Operation unterstützt, ohne eine übermäßige Verzögerung zwischen
einer Fahrereingabe und der Ausgabe aus dem Prozessor 82 zu verursachen.
Außerdem
ist in der bevorzugten Ausführungsform
der Mikroprozessor 82 programmiert, um entweder einen offenen
oder kurzgeschlossenen Stromkreis vom Potentiometer 108 zu
detektieren und geeignete Maßnahmen
zu ergreifen.
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Der
Prozessor 82 weist einen Ausgang auf, der an das Potentiometer 108 gekoppelt
ist, um unter geeigneten Bedingungen, die unten beschrieben werden,
Strom an das Potentiometer 108 zu liefern.
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Der
Feststellknopf 112 ist vorzugsweise ein druckknopfbetätigbarer
Schalter. Wenn der Fahrer den Feststellknopf 112 drückt, wird
ein positives Spannungspotential an einen Eingang des Mikroprozessors 82 angelegt.
Der Betriebsartknopf 114 ist vorzugsweise ähnlich zum
Feststellknopf 112. Wenn der Fahrer den Betriebsartknopf 114 niederdrückt, wird
ein positives Spannungspotential an einen Eingang des Mikroprozessors 82 geliefert.
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Die
Momentan-LED 116 und Feststell-LED 118 sind vorzugsweise
kommerziell erhältliche
lichtemittierende Dioden. Unter geeigneten Betriebsbedingungen verbraucht
der Mikroprozessor 82 Strom von einem positive Spannungspotential über die
LEDs 116 und 118, um die LEDs zu erleuchten.
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Der
Hilfsdruckentlastungseingang 90 ist eine weiterer fahrerbetätigbare
Eingang. Wenn er aktiviert ist, legt der Eingang 90 ein
positives Spannungspotential an den Mikroprozessor 82 an.
Wenn dies stattfindet, erregt der Mikroprozessor 82 den
vorderen Hilfselektromagnet 102.
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Der
Maschinenidentifikationseingang 92 ist vorzugsweise ein
Einbit-Eingang, der die Größe der Maschine
anzeigt. Die besondere Maschine, in der die Schaltung 80 angebracht
ist, kann einen getrennten hinteren Hilfshydraulikkreislauf, der
eine getrennte Hydraulikkraft an die hinteren Hilfsmittel liefert, oder
einen einzigen Hilfshydraulikkraftkreislauf aufweisen, der eine
Hydraulikkraft entweder an die vorderen Hilfsmittel oder an die
hinteren Hilfsmittel liefert. Im erstgenannten Fall, sind sowohl
die vorderen als auch die hinteren Hilfsmittel gleichzeitig betriebsfähig. Im
letztgenannten Fall, wo die Maschine nur einen einzigen Hilfshydraulikkraftkreislauf
enthält,
ist ein Hydraulikableitventil vorgesehen, das einen entsprechenden
Elektromagneten 104 aufweist, und ist selektiv durch den
Mikroprozessor 82 erregbar. Indem die Erregung des Ableitventilelektromagnets 104 gesteuert
wird, kann der Mikroprozessor 82 die Hydraulikkraft vom
Hilfshydraulikkraftkreislauf entweder zu den vorderen Hilfsmitteln
oder zu den hinteren Hilfsmitteln leiten.
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Einige
Kompaktlader sind auch mit einem Hochdurchfluß-Merkmal versehen. Bei diesem Merkmal
sind ein zusätzliches
Hydrauliksteuerventil und ein entsprechender Elektromagnet 98 im
Hydrauliksteuerkreislauf vorgesehen. Wenn das zusätzliche Hydrauliksteuerventil
betätigt
wird, liefert es ein zusätzliche
Hydraulikfluid unter Druck an das Hilfsmittel, mit dem es verbunden
ist. Im wesentlichen fügt der
Hochdurchfluß-Elektromagnet 98,
wenn er betätigt
wird, einen Hydraulikfluiddurchfluß zum Hilfsausgang hinzu, wodurch
ein höher
angetriebener Hilfsausgang bereitgestellt wird. In der in 7 gezeigten Ausführungsform
ist der Hochdurchfluß-Elektromagnet 98 durch
einen Ausgang elektrisch betätigbar,
der vom Mikroprozessor 82 bereitgestellt wird.
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Der
Mikroprozessor 82 steuert vordere Hilfselektromagnete 100 und 102 in
einer impulsbreitenmodulierten oder impulsfre quenzmodulierten Weise.
Im wesentlichen steuert der Mikroprozessor 82 Elektromagnete 100 und 102 beruhend
auf der Eingabe vom Potentiometer 108 in einer kontinuierlichen
Weise. Das anfängliche
Tastverhältnis
der Signale, die an die Elektromagnete 100 und 102 für den Betrieb
des vordere Hilfsmittels geliefert werden, wird vorzugsweise bereitgestellt,
wenn der Kontaktarm des Potentiometers 108 gerade über die
tote Zone (±10° Rotation)
hinausbewegt wird. Das anfängliche Tastverhältnis ist
vorzugsweise ein 50%-Tastverhältnis. Das
maximale Tastverhältnis
für die
Signale, die an die Elektromagnete 100 und 102 geliefert
werden, wird vorzugsweise bereitgestellt, wenn sich der Kontaktarm
des Potentiometers 108 am äußersten Ende des Weges des
Potentiometers befindet. Am Ende des Weges in jede Richtung liefert
der Mikroprozessor 82 impulsbreiten- oder impulsfrequenzmodulierte Signale
an die Elektromagnete 100 und 102, die ein 100-Tastverhältnis aufweisen
(d. h. eine positive Gleichspannung).
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In
der bevorzugten Ausführungsform
weisen die impulsbreiten- oder frequenzmodulierten Signale eine
konstante Einschaltdauer-Impulsbreite und eine variable Ausschaltdauer-Impulsbreite auf.
Die Variation der Ausschaltdauer des Signals liefert das Signal mit
variabler Frequenz, das zur erwünschten
Proportionalsteuerung der Elektromagnete 100 und 102 notwendig
ist. Wenn ein Signal mit einem 100%-Tastverhältnis an jeden Elektromagneten 100 oder 102 geliefert
wird, befindet sich das Steuerventil, das mit dem Elektromagneten
verbunden ist, in der völlig
offenen Position. Wenn im Gegensatz dazu ein 0%-Tastverhältnissignal
an jeden Elektromagneten 100 oder 102 geliefert
wird, befindet sich das entsprechende Steuerventil in der völlig geschlossenen Position.
Die Position der zugehörigen
Steu erventile ändert
sich kontinuierlich, wenn sich das Tastverhältnis des Eingangssignals,
das an die Elektromagnete 100 und 102 durch den
Mikroprozessor 82 geliefert wird, ändert. Auf diese Weise liefert
das vordere Hilfsmittel einen sanfteren Übergang zwischen völlig einschalteten
und völlig
ausgeschalteten Zuständen, und
stellt außerdem
glatter steuerbare Ausgaben mit einer feineren Steuerauflösung bereit.
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Wenn
das besondere Vorsatzgerät,
das mit den vorderen Hilfsmitteln verbunden ist, eine Hochdurchflußausgabe
erfordert, wird der Hochdurchfluß-Elektromagnet 98 betätigt. In
der bevorzugtem Ausführungsform überwacht
der Mikroprozessor 82 den Eingang vom Potentiometer 108.
Wenn das Signal vom Potentiometer 108 anzeigt, daß die modulierten
Ausgänge 120 oder 122 (im
vorliegenden Fall Ausgang 122) ein 85%-Tastverhältnis übersteigen sollten, bestimmt
der Mikroprozessor 82, daß der Hochdurchfluß-Elektromagnet 98 erregt
werden sollte. Folglich wird ein Betrieb mit niedrigem oder normalem
Durchfluß bereitgestellt,
wenn das modulierte Signal am Ausgang 122 so betrieben
wird, daß es
ein Tastverhältnis
zwischen 50% und 85% aufweist, und eine Hochdurchflußsteuerung
wird durchgeführt, wenn
das modulierte Signal am Ausgang 122 ein Tastverhältnis aufweist,
das größer als
85% ist.
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Eine
andere Betriebsart, die manchmal wünschenswert ist, wird als die
Feststellbetriebsart bezeichnet. Abhängig vom besonderen Vorsatzgerät, das am
Lader 10 angebracht ist, kann es wünschenswert sein, eine kontinuierliche
Ausgabe an einem der modulierten Ausgänge 120 oder 122 zu
erhalten, ohne die Notwendigkeit für den Fahrer, kontinuierlich den
Schalter, der mit dem Kontaktarm des Potentiometers 108 verbunden
ist, in einer gegebenen Position zu halten. Wo zum Beispiel das vordere
Vorsatzgerät
der Erdbohrer 32 oder der Winkelbesen 70 ist, ist
es wünschenswert,
daß es
nur erforderlich sein sollte, daß der Fahrer eine Eingabe oder
eine Reihe von Eingaben bereitstellt, und den Erdbohrer 32 oder Besen 70 sich
weiter drehen läßt, ohne
daß es
erforderlich ist, daß der
Fahrer den Schalter, der mit dem Kontaktarm des Potentiometers 108 verbunden
ist, kontinuierlich in einer bestimmten Position hält. Deshalb
sind der Feststellknopf 112 und Betriebsartknopf 114 vorgesehen.
Ferner sind die LEDs 116 und 118 vorgesehen, um
sowohl die Betriebsart als auch bestimmte Fehlerdiagnosen anzuzeigen.
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Wenn
der Zündschalter 88 von
der Aus-Position in die An-Position
gedreht wird, wird der Mikroprozessor 82 eingeschaltet,
wobei beide LEDs 116 und 118 ausgeschaltet sind.
Wenn der Betriebsartknopf 114 ein erstes Mal gedrückt wird
(nachdem der Zündschalter 88 geschlossen
ist), schaltet der Mikroprozessor 82 die LED 116 ein,
die anzeigt, daß das vordere
Hilfsmittel in der Momentan- (oder impulsbreitenmodulierten) Betriebsart
arbeiten wird. Der Mikroprozessor 82 schaltet den Ausgang
ein, der Strom an das Potentiometer 108 liefert. Folglich
sind sowohl die vorderen als auch hinteren Hilfssteuerventile betriebsbereit
und können
durch den Mikroprozessor 82 gesteuert werden. In dieser
Momentanbetriebsart steuert der Mikroprozessor 82, während der
Knopf, der mit dem Kontaktarm des Potentiometers 108 verbunden
ist, gedrückt
wird (wodurch der Kontaktarm über
den Bereich seiner toten Zone hinaus gedreht wird) die Elektromagnete 100 und 102 so,
daß Fluid in
die richtige Richtung und mit dem gesteuerten Betrag durch die Steuerventile
fließt,
die mit den Elektromagneten 100 und 102 verbunden
sind.
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Wenn
der Betriebsartknopf 114 durch den Fahrer ein zweites Mal
gedrückt
wird, schaltet der Mikroprozessor 82 beide LEDs 116 und 118 ein,
was anzeigt, daß sowohl
die Momentan- als auch die Feststellfunktionen betriebsbereit sind.
In dieser Betriebsart wird der Momentanbetrieb durch den Mikroprozessor 82 ausgeführt, bis
der Fahrer den Feststellknopf 112 einmal drückt. Das
einmalige Drücken des
Feststellknopfs 112 liefert ein Impulssignal an den Mikroprozessor 82,
das anzeigt, daß der
Fahrer möchte,
daß der
Mikroprozessor 82 eine Feststellfunktion ausführt. Wenn
dieser Impuls empfangen wird, liefert der Mikroprozessor 82 ein
Signal mit einem Tastverhältnis
von 100 an einen der modulierten Ausgänge 120 oder 122.
Im vorliegenden Fall wird die Ausgabe mit einem Tastverhältnis von
100% an den Ausgang 122 geliefert. Dieses Signal mit einem Tastverhältnis von
100 wird selbst dann bereitgestellt, wenn der Fahrer den Kontaktarm
der Potentiometers 108 losläßt. Wenn der Feststellknopf 112 durch
den Fahrer ein zweites Mal gedrückt
wird, wird der Ausgang 122 des Elektromagneten 102 ausgeschaltet.
Daher kann der Fahrer den Mikroprozessor 82 einfach die
Feststellfunktion durch wiederholtes Drücken des Feststellknopfs 112 ein-
oder ausschalten lassen.
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Wenn
der Betriebsartknopf 114 durch den Fahrer ein drittes Mal
gedrückt
wird, schaltet der Mikroprozessor 82 die Schaltung 80 aus
und schaltet beide LEDs 116 und 118 aus. In diesem
Zustand sind sowohl die Momentan- als auch die Feststellfunktion inaktiv.
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Wenn
das Potentiometer 108 in einem Handgriff eines der Hebel 13L und 13R implementiert
ist, ist eine Eichung ein wichtiges Merkmal. Mechanische Komponenten
solcher Handgriffe weisen typischerweise eine geschätzte Toleranz
von ±10%
auf. Ferner kann die Toleranz eines kommerziell erhältlichen Standardpotentiometers,
wie des Potentiometers 108 typischerweise im Bereich von ±10% liegen.
Daher wird die Toleranz für
en gesamten Griffaufbau, einschließlich des Potentiometers 108 und
der mechanischen Schalter, die mit dem Potentiometer 108 verwendet
werden, als ±22,5° vorausgesetzt.
Aufgrund dieser Toleranz ist eine Eichprozedur wünschenswert, um das System
zu initialisieren.
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Eine
Eichung gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung setzt voraus, daß der
Mikroprozessor 82 zuerst verifiziert, daß der Kontaktarm
für das
Potentiometer 108 (wenn er erstmalig eingeschaltet wird
und sich in der neutralen Position befindet) sich annähernd in
der Mitte des Potentiometers 108 (innerhalb ±22,5°) befindet.
Wenn sich das Potentiometer 108 außerhalb dieses Bereichs befindet,
wird eine Eichfehlerwarnung durch den Mikroprozessor 82 eingeleitet.
In der bevorzugten Ausführungsform
steuert der Mikroprozessor 82 die LEDs 116 und 118 so,
daß sie
abwechselnd aufblinken, um ein Potentiometer-Eichproblem anzuzeigen.
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Wenn
während
eines normalen Arbeitsablaufs der Betriebsartknopf 114 ein
erstes Mal gedrückt
wird, prüft
der Mikroprozessor 82 erneut das Potentiometer 108,
um das Festhalten am ±22,5°-Toleranzbereich
zu prüfen.
Wenn sich das Potentiometer 108 noch innerhalb des Toleranzbereichs
befindet, wird die gegenwärtige
Position des Kontaktarmes der Potentiometers 108 als die
Mittelposition festgelegt, und die Steuerbahnen, die mit dem Potentiometer 108 verbunden
sind, werden so berechnet, daß sie
40° auf
jeder Seite der neuen Mittenposition betragen. Die Proportional-Ventilelektromagnete 100 und 102 sind
nun betriebsbereit, und es kann eine proportionale Steuerung für die Elektromagnete 100 und 102 bereitgestellt
werden.
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Bei
jedem aufeinanderfolgenden Drücken des
Betriebsartknopfs 114 (z. B. wenn der Fahrer die Feststellbetriebsart
und die Aktivierungs-/Deaktivierungsbetriebsart durchläuft) während eines
Arbeitsablaufs prüft
der Mikroprozessor 82 die gegenwärtige Position des Kontaktarmes
des Potentiometers 108, um sicherzustellen, daß es sich
innerhalb ±2,5° vom vorhergehenden
Mittelpunkt befindet. Wenn dem so ist, stellt der Mikroprozessor 82 die
gegenwärtige
Position des Kontaktarmes des Potentiometers 108 als die
neue Mittenposition ein. Wenn die neue Mittenposition des Kontaktarmes
des Potentiometer 108 schließlich aus dem Haupttoleranzbereich
herauswandert (±22,5° Rotationstoleranz),
steuert der Mikroprozessor 82 die LEDs 116 und 118,
so daß sie ein
Eichproblem anzeigen.
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Es
sollte beachtet werden, daß in
der bevorzugten Ausführungsform,
selbst wenn ein Eichfehler auftritt, die anderen Funktionen der
Schaltung 80 betriebsfähig
sind. Die einzige Funktion, die gesperrt wird, in die proportionale
vordere Hilfssteuerfunktion. Indem mit anderen Worten andere Schalter
am Steuergriff verwendet werden, sind die Elektromagnete 100 und 102 immer
noch in einer völlig
offenen oder völlig
geschlossen Weise betriebsbereit. Sie sind einfach nicht betriebsbereit,
den Proportionalbetrieb auszuführen.
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Es
sind zusätzliche
Fehlerdiagnosen durch den Mikroprozessor 82 ausführbar. Wenn
der Mikroprozessor 82 feststellt, daß irgendeiner der Elektromagnete 100, 102 oder 104 nicht
korrekt arbeitet, steuert der Mikroprozessor 82 die LEDs 116 und 118 so,
daß sie
in einem vorbestimmten Muster blinken, das das Problem anzeigt.
Wenn in der bevorzugten Ausführungsform
der Mikroprozessor 82 feststellt, daß der Elektromagnet 100 falsch
arbeitet, steuert der Mikroprozessor 82 die LED 116 so,
daß sie
blinkt, und schaltet die LED 118 aus. Wenn der Mikroprozessor 82 feststellt,
daß der
Elektromagnet 102 falsch arbeitet, schaltet der Mikroprozessor 82 die LED 116 aus
und läßt die LED 118 blinken.
Wenn der Mikroprozessor 82 feststellt, daß der Ableitventil-Elektromagnet 104 falsch
arbeitet, läßt der Mikroprozessor 82 beide
LEDs 116 und 118 blinken. Indem er das vorbestimmte
Blinkmuster der LEDs 116 und 118 kennt, kann ein
Fahrer das Problem leicht identifizieren, das durch den Mikroprozessor 82 angezeigt wird.
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7 stellt auch die Fähigkeit
des Mikroprozessors 82 dar, eine Eingabe von einem besonderen Vorsatzgerät zu empfangen,
das am Lader 10 angebracht ist. In 7 wird eine Vorsatzgeräteschaltung 124 gezeigt.
Die Vorsatzgeräteschaltung 124 ist
vorzugsweise physikalisch an einem besonderen Vorsatzgerät angebracht,
das wiederum am Lader 10 angebracht ist. Die Vorsatzgeräteschaltung 124 stellt entweder
einen getrennten Eingang durch eine Vorsatzgerät-Eingangkopplung 126 zum
Mikroprozessor 82 bereit, oder ist mit den vorher vorhandenen
Eingangsschaltern (wie den hinteren Hilfseingangsschaltern 84 und 86)
festverdrahtet, die Eingangssignale an den Mikroprozessor 82 bereitstellen.
Beruhend auf dem besonderen Vorsatzgerät-Eingangssignal, das empfangen
wird, steuert der Mikroprozessor 82 die Schaltung 80 in
einer gewünschten
Weise. Zum Beispiel in einer bevorzugten Ausführungsform, wo das Vorsatzgerät der Winkelbesen 70 ist,
verdrahtet die Vorsatzgeräteschaltung 124 einfach
die Eingänge
des Mikroprozessors 82 von den Schaltern 84 und 86 fest
miteinander und bindet sie an ein positives Spannungspotential.
Wenn der Mikroprozessor 82 diese Signale empfängt, zeigt
dies dem Mikroprozessor 82 an, daß das Vorsatzgerät, das am
Lader 10 angebracht ist, der Winkelbesen 70 ist.
Dies ermöglicht
es dem Mikroprozessor 82, den verschiedenen anderen Fahrersteuereingängen besondere
Funktionen zuzuweisen, so daß der
Winkelbesen 70 korrekt betrieben wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
liefert die Vorsatzgeräteschaltung 124 durch
einen Vorsatzgeräteingangsverbinder 126 parallele
Eingangssignale an den Mikroprozessor 82. Die parallelen
Eingangssignale weisen ein eindeutiges Muster auf, das den Typ des
Vorsatzgeräts
spezifisch identifiziert, das am Lader 10 angebracht ist.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform spricht
die Vorsatzgeräteschaltung 124 auf
Fahrereingaben an und liefert nur dann das Vorsatzgerätesignal
an den Mikroprozessor 82. Mit anderen Worten ist in der
Ausführungsform,
in dem die Vorsatzgeräteschaltung 124 die
Schalter 84 und 86 miteinander fest verdrahtet,
die Schaltung so gestaltet, daß nur dann,
wenn der Fahrer einen der Schalter 84 und 86 betätigt, das
positive Spannungspotential von den Schaltern 84 und 86 an
die Eingänge
des Mikroprozessors 82 angelegt wird. Die Vorsatzgeräteschaltung 124 erregt
im wesentlichen elektrisch einen zweiten Eingang (entweder vom Schalter 84 oder 86) zum
Mikroprozessor 82, wenn ein erster Eingang (vom anderen
der Schalter 84 und 86) zum Mikroprozessor 82 durch
den Fahrer erregt wird.
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Die
folgende Erläuterung
veranschaulicht die Arbeitsweise der Schaltung 80 sowohl
in der Momentanbetriebsart als auch in der Feststellbetriebsart
in Maschinen, die entweder einen Betrieb vorderer oder hinterer
Hilfsmittel zulassen, und in Maschinen, die einen Betrieb sowohl
vorderer als auch hinterer Hilfsmittel gleichzeitig zulassen.
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In
Maschinen, die es nur zulassen, daß nur das vordere oder hintere
Hilfsmittel betrieben wird, treffen dann, wenn die Schaltung 80 (durch
ein erstes Drücken
des Betriebsartknopfs 114), in die Momentanbetriebsart
versetzt wird, die folgenden Betriebseigenschaften zu. Der Feststellknopf 112 ist
nicht betriebsfähig.
Wenn daher der Fahrer den Feststellknopf 112 drückt, wird
durch den Mikroprozessor 82 keine Maßnahme unternommen.
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Wenn
der Kontaktarm des Potentiometers 108 in eine Richtung über seine
tote Zone hinaus bewegt wird, wird das passende Tastverhältnis (oder
ein proportionales Signal) längs
der Ausgänge 120 und 122 an
einen der Elektromagnete 100 und 102 geliefert.
Wenn einer der hinteren Hilfsschalter 84 oder 86 gedrückt wird,
liefert der Mikroprozessor 82 ein Tastverhältnis von
100% an den Ableitventil-Elektromagneten 104, der die Hydraulikkraft
an das hintere Hilfsmittel ableitet. Der Mikroprozessor 82 betätigt auch hintere
Hilfselektromagnete 94 und 96. Es sollte beachtet
werden, daß der
Hydraulikkreislauf so gestaltet werden kann, daß sich das Ableitventil, das
mit dem Ableitventil-Elektromagneten 104 verbunden ist, stromabwärts der
Elektromagnete 100 und 102 befindet. Daher können die
Elektromagnete 100 und 102 abhängig vom Zustand des Ableitventil-Elektromagneten 104 verwendet
werden, um vordere oder hintere Hilfsmittel zu steuern. Wenn in
diesem Fall Elektromagnete 100 und 102 verwendet
werden, um sowohl vordere als auch hintere Hilfsmittel zu steuern, und
einer der hinteren Schalter 84 und 86 gedrückt wird,
während
sich die Maschine in der Momentanbetriebsart befindet, liefert der
Mikroprozessor 82 eine Ausgabe mit einem Tastverhältnis von
100% an einen ausgewählten
der Ausgänge 120 und 122 und ein
Signal mit einem Tastverhältnis
von 100 an den Ableitventil-Elektromagneten 104. Dies stellt
effektiv einen völlig
eingeschalteten und völlig
ausgeschalteten Betrieb für
die hinteren Hilfsmittel bereit.
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Es
sollte auch beachtet werden, daß in
dieser Betriebsart die hinteren Hilfsmittel den Vorrang übernehmen,
wenn sich widersprechende Eingaben empfangen werden. Wenn mit anderen
Worten ein hinterer Hilfsschalter 84 oder 86 gedrückt wird,
der eine Eingabe an den Mikroprozessor 82 liefert, und wenn
das Potentiometer 108 eine Eingabe an den Mikroprozessor 82 liefert,
die anzeigt, daß das
vordere Hilfsmittel betrieben werden sollte, wird der Betrieb des
vorderen Hilfsmittels unterbrochen, und der Mikroprozessor 82 bedient
die Betriebsanforderung des hinteren Hilfsmittels.
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Wenn
der Fahrer den Betriebsartknopf 114 ein zweites Mal drückt, so
daß die
Schaltung 80 in die Feststellbetriebsart eintritt, wirkt
der Feststellknopf 112 als ein Umschalter, der den Mikroprozessor 82 veranlaßt, abwechselnd
seine Ausgaben in einer Feststell- (oder kontinuierlichen) Weise
bereitzustellen. Wenn daher der Feststellknopf 112 gedrückt wird,
wird ein Signal mit einem Tastverhältnis von 100 am Ausgang 122 bereitgestellt,
vorausgesetzt, daß der
frühere
Zustand der Feststellfunktion Aus war. Wenn der frühere Zustand
der Feststellfunktion An war, dann wird der Strom am Ausgang 122 abgeschaltet.
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Wenn
die Feststellfunktion aktiviert ist, und das Potentiometer 108 bewegt
wird, um eine modulierte Ausgabe am Ausgang 120 bereitzustellen, dann
wird das Signal mit einem Tastverhältnis von 100 am Ausgang 122 ausgeschaltet,
und der Elektromagnet 100 wird in der gewünschten
proportionalen Weise betrieben. Wenn das Potentiometer 108 losgelassen
wird und dadurch der angeforderte Betrieb des Elektromagneten 100 unterbrochen
wird, dann wird die Feststellausgabe (Signal mit einem Tastverhältnis von 100 am
Ausgang 122 zum Elektromagneten 102) wieder aufgenommen.
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Wenn
er sich in der Feststellbetriebsart befindet und einer der hinteren
Hilfsschalter 84 oder 86 aktiviert wird, unterbricht
der Mikroprozessor 82 den Betrieb des vorderen Hilfsmittels
und bedient den angeforderten Betrieb für das hintere Hilfsmittel.
Wenn sich das vordere Hilfsmittel vorher in der Feststellbetriebsart
befand, dann wird diese Feststellbetriebsart wieder aufgenommen,
sobald der angeforderte Betrieb für die hinteren Hilfsmittel
eingestellt wird.
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In
Maschinen, in denen sowohl die vorderen als auch hinteren Hilfsmittel
zur selben Zeit betriebsfähig
sind, und in denen die Hochdurchfluß-Fähigkeit vorhanden ist, finden
die folgenden Operationen statt. Wenn sich die Maschine in der Momentanbetriebsart
befindet und der Feststellknopf gedrückt wird, wird keine Maßnahme ergriffen.
Wenn das Potentiometer 108 über seine tote Zone in eine
Richtung oder die andere hinaus bewegt wird, wird das Ausgangssignal
mit dem passenden Tastverhältnis längs eines
ausgewählten
der Ausgänge 120 und 122 an
den passenden Elektromagneten geliefert. Wenn das angeorderte Tastverhältnis größer als
85% ist, dann wird der Hochdurchfluß-Ausgang erregt, so daß der Hochdurchfluß-Elektromagnet 98 erregt wird.
Wenn sowohl der vordere als auch der hintere Hilfsbetrieb angefordert
werden, werden beide bedient.
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In
einer Ausführungsform
sind die hinteren Hilfsschalter 84 und 86 mit
den hinteren Hilfselektromagneten 94, 96 festverdrahtet,
so daß unabhängig davon,
ob die vorderen Hilfselektromagnete durch den Mikroprozessor 82 erregt
werden, die hinteren Hilfselektromagnete ebenfalls durch die festverdrahtete
Verbindung mit den Schaltern 84 und 86 erregbar
sind. Ferner beeinflußt
eine Erregung der hinteren Hilfselektromagnete 94 und 96 die
Hochdurchflußsteuerung
der vorderen Hilfselektromagnete nicht. Mit anderen Worten wird
unabhängig
davon, ob die hinteren Hilfselektromagnete erregt sind, dann, wenn
die vorderen Hilfselektromagnete durch ein Signal mit einem Tastverhältnis erregt
werden, das 85% übersteigt,
der Hochdurchfluß-Elektromagnet 98 erregt,
um den vorderen Hilfsmitteln eine Hochdurchflußsteuerung bereitzustellen.
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Die
Arbeitsweise in der Feststellbetriebsart ist sehr ähnlich,
mit der Ausnahme, daß dann,
wenn der Feststellknopf gedrückt
wird, und der vorherige Zustand der Feststellfunktion Aus war, ein
Signal mit einem Tastverhältnis
von 100% an den passenden Ausgang (im vorliegenden Fall den Ausgang 122) und
an den Hochdurchfluß-Ausgang geliefert
wird, das den Hochdurchfluß-Elektromagneten 98 erregt. Wenn
der Hochdurchfluß-Ausgang
und der Ausgang 122 Signale mit einem Tastverhältnis von 100 in
der Feststellbetriebsart empfangen, und wenn das Potentiometer 108 betätigt wird,
um ein Ausgangssignal am Ausgang 120 anzufordern, dann
werden die Elektromagnete 98 und 102 aberregt???
und der Elektromagnet 100 wird in einer gewünschten
Weise proportional gesteuert. Wenn das Potentiometer 108 losgelassen
wird, dann wird die Feststellbetriebsart wieder aufgenommen, und
die Elektromagnete 98 und 102 werden erneut mit
Ausgangssignalen mit einem Tastverhältnis von 100 beliefert.
Wieder werden wie in der Momentanbetriebsart Anforderungen an die
hinteren Hilfsmittel unabhängig
von den Anforderungen an die vorderen Hilfsmittel bedient.
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Es
kann erkannt werden, daß bei
verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eine Anzahl bedeutender Vorteile erhalten
werden. Erstens stellt der Steuerungsmikroprozessor 82 die
Fähigkeit
bereit, den Öldurchfluß durch
irgendeine Anzahl von Hilfssteuerventilen zu modulieren. In der
hierin beschriebenen Ausführungsform
werden modulierte Ausgaben an die vorderen Hilfssteuerventile geliefert,
um den Öldurchfluß als Reaktion
auf eine Eingabe vom Potentiometer 108 zu modulieren. Indem
das passende modulierte Ausgangssignal bereitgestellt wird, kann
der Mikroprozessor 82 im wesentlichen die Hydrauliksteuerventile
so steuern, daß sie
sich an irgendeiner Position zwischen völlig offen und völlig geschlossen
befinden, wodurch ein sanfterer Betrieb der Vorsatzgeräte bereitgestellt
wird, die am Lader 10 angebracht sind.
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Ferner
läßt es die
vorliegende Erfindung zu, daß die
Schaltung 80 bei Maschinen verwendet wird, die ein Hochdurchfluß- Merkmal
aufweisen. Wenn das Potentiometer 108 außerhalb
eines vorbestimmten Bereichs bewegt wird und dadurch ein moduliertes
Ausgangssignal anfordert, das ein Tastverhältnis über einer vorbestimmten Schwelle
aufweist, wird das Hochdurchfluß-Merkmal
freigegeben und der Elektromagnet 98 erregt.
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Zusätzlich setzt
die Schaltung 80 Prioritäten für empfangene Eingabeoperationen.
Wenn folglich zwei entgegengesetzte Eingabeoperationen durch einen
Fahrer angefordert werden (zum Beispiel, wenn der Fahrer mehr als
einen Eingabeschalter auf einmal drückt und dadurch entgegengesetzte
Operationen anfordert), stellt der Mikroprozessor 82 beruhend
auf einer vorbestimmten Priorität
fest, welche der angeforderten Operationen bedient werden soll.
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Außerdem ist
die Vorsatzgeräteschaltung 124 an
den Vorsatzgeräten
vorgesehen, und der Mikroprozessor 82 ist zum Empfang einer
Eingabe von der Vorsatzgeräteschaltung 124 geeignet.
Beruhend auf dieser Eingabe kann der Mikroprozessor 82 Fahrereingabeanforderungen
interpretieren und gewünschte Funktionen
ausführen,
die mit dem spezifischen Vorsatzgerät nutzbar sind, das am Lader 10 angebracht
ist. Indem beruhend auf dem spezifischen Vorsatzgerät, das am
Lader 10 angebracht ist, bestimmte Operationen bestimmten
Fahrereingabevorrichtungen zugewiesen werden, wird die Steuerung
des Vorsatzgeräts
in einer hoch effizienten Weise durchgeführt. Daher kann jedes Fahrereingabevorrichtung
eine irgendeiner Anzahl von Steueroperationen anzeigen, abhängig von
dem besonderen Vorsatzgerät,
das am Lader 10 angebracht ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Fehlerdiagnosefähigkeit
bereit. Der Mikroprozessor 82 ist geeignet programmiert,
um die Zustände
verschiedener Elektromagnete und anderer Schaltungskomponenten in
der Schaltung 80 zu überwachen.
Indem die LEDs 116 und 118 so gesteuert werden,
daß sie
in vorbestimmten Mustern blinken, kann der Mikroprozessor 82 dem
Fahrer verschiedene Probleme in einer Weise einer Fehlerdiagnose
mitteilen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, werden Fachleute erkennen, daß Änderungen
in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne den Geist und Rahmen
der Erfindung zu verlassen.