DE69711665T2

DE69711665T2 - Elektronisches fahrverhalten kontrollgerät für geländefahrzeuge

Info

Publication number: DE69711665T2
Application number: DE69711665T
Authority: DE
Inventors: D. Berger; B. Patel
Original assignee: Case LLC
Current assignee: Case LLC
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: US5890870A; EP0934448B1; DE69711665D1; DE69711665T3; WO1998013557A1; EP0934448A1; EP0934448B2

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Regeln der Fahrt eines Arbeitsfahrzeuges, wie zum Beispiel eines Radladers oder eines Traktors, der einen Tieflöffel, Greifer oder ein Werkzeug aufweist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Regeln der Funktion des Tieflöffels, Greifers oder eines anderen Werkzeugs, um die Fahrt des dazugehörigen Gelände- oder Baufahrzeugs zu verbessern.

Hintergrund der Erfindung

Es werden verschiedene Arten von Gelände- oder Baufahrzeugen verwendet, um Aushubfunktionen wie Planieren, Graben, Materialhandhabung, Grabenbaggern, Pflügen usw. durchzuführen. Diese Arbeitsgänge werden normalerweise unter Verwendung eines hydraulisch betätigten Eimers, Tieflöffels oder eines anderen Werkzeugs ausgeführt. Diese Werkzeuge weisen eine Vielzahl von translatorisch und drehbar gelagerten Verbindungen auf und sie werden relativ zu den Lagerungen durch Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotoren bewegt. Wegen der Art der Arbeiten, die Bagger auszuführen haben (d. h. Aushubarbeiten auf Baustellen), müssen diese Bagger oft auf Straßen zwischen Baustellen bewegt werden. Es ist daher wichtig, dass das Fahrzeug mit einer angemessen hohen Geschwindigkeiten fährt. Wegen der Aufhängung oder wegen des Fehlens einer solchen und wegen der von dem Fahrzeug getragenen Werkzeuge tritt jedoch bei Geschwindigkeiten, die für die Fahrt auf der Straße angemessen sind, ein Springen, Nicken oder ein Schwingen auf.
Bei Versuchen, die Straßenfahrteignung zu verbessern, sind verschiedene Systeme für das Zusammenwirken mit den Werkzeugen und ihren zugehörigen Verbindungen und Hydraulikeinrichtungen entwickelt worden, um das Springen und das Schwingen von Baggerfahrzeugen beim Betreiben mit Straßengeschwindigkeiten zu regeln. Ein solches System umfasst eine Schaltung für das Heben und Kippen eines Werkzeugs, kombiniert mit einem Stoßdämpfungsmechanismus. Dieses System gestattet eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Fahrzeug, um das Nicken des Fahrzeugs während der Fahrt auf der Straße zu verringern. Um eine unabsichtliche vertikale Verschiebung des Werkzeugs zu verhindern, reagiert der Stoßdämpfungsmechanismus auf den Hebevorgang des Werkzeugs. Der Stoßdämpfungsmechanismus reagiert auf die hydraulischen Zustände, die eine bevorstehende Kippbewegung des Werkzeugs anzeigen und verhindert dadurch eine unbeabsichtigte vertikale Verschiebung des Werkzeugs.
Andere System für Verbesserung der Leistung von Baggern umfassen Akkumulatoren, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem Hydrauliksystem verbunden oder von ihm getrennt sind. Genauer ausgedrückt sind die Akkumulatoren mit dem Hydrauliksystem verbunden, wenn der Bagger sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die einer Fahrtgeschwindigkeit entspricht, und sie sind von ihm bei einer Geschwindigkeit getrennt, die einer Beladungs- oder Ablade-Geschwindigkeit entspricht.
Diese Systeme können Verbesserungen in der Straßenfahrteignung bewirkt haben, aber es würde wünschenswert sein, ein verbessertes System für die Verwendung der Werkzeuge von Baggerfahrzeugen zum Verbessern der Straßenfahrteignung zur Verfügung zu stellen. Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Regelsystem zur Verfügung, das den Druck in den Hebezylindern des Werkzeugs (der Werkzeuge), die zu einem Baggerfahrzeug gehören, auf der Basis der Beschleunigung des Fahrzeugs regelt.
JP-A-08013546 offenbart ein Regelsystem für die Kolbenstangenverschiebung eines Zylinders, bei dem jede Kolbenstangenverschiebung durch einen Verschiebungssensor erfasst wird und der Druck in einer Ölkammer wird durch einen entsprechenden Ölsensor erfasst. Eine Regeleinrichtung verarbeitet Signale von den Sensoren und berechnet ein Schwingungsprüfungssignal, welches die Ölzuführung zu den jeweiligen Kammern des Hydraulikzylinders regelt.
JP-A-05163746 offenbart eine Regelvorrichtung für das Verbessern der Reaktionsfähigkeit eines Stellorgans durch das Regeln des Stellorgans mit einem Beschleunigungs-Rückkopplungswert anstelle eines Hebel-Befehlswertes nahe der Abschlussposition eines Betätigungshebels in Richtung einer Schwingungsdämpfung.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem für ein Arbeitsfahrzeug, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist und auf ein Arbeitsfahrzeug, wie es in Anspruch 10 beansprucht ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Radladers, der mit einem Greifer oder mit einem anderen geeigneten Werkzeug ausgestattet ist, das in verschiedenen Höhen- und geschwenkten Positionen dargestellt ist.
Fig. 2 ist ein Schaltbild eines hydraulischen Stellorgan-Systems, das mit dem in Fig. 1 dargestellten Radlader verwendet wird und eine elektronische Regeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild des Fahrt-Regelsystems, das einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild der elektronischen Regeleinrichtung, die einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 5 ist ein Schaltbild eines Regelsystems, das bei dem Radlader in Fig. 1 verwendet wird und das einen Beschleunigungsmesser in einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung aufweist.
Fig. 6 ist ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführung des Fahrt-Regelsystems, das einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 7 ist ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführung der elektronischen Regeleinrichtung, die einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Fig. 8 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Proportional- Integral (PI)-Regeleinheit.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Nun auf Fig. 1 Bezug nehmend, ist ein Radlader 10, der die Art des Gelände-Baufahrzeugs veranschaulicht, in dem das vorliegende Regelsystem verwendet werden kann, dargestellt. Der Radlader 10 umfasst einen Rahmen 12, luftgefüllte Reifen 14 und 16, eine Fahrerkabine 18, einen Nutzlastgreifer 20 oder ein anderes geeignetes Werkzeug, ein Paar von Hebearmen 22, ein Paar von hydraulischen Stellorganen 24, hydraulische Säulen des Stellorgans 23 und Zylinder des hydraulischen Stellorgans 25.
Der Rahmen 12 des Radladers 10 befindet sich oberhalb der Reifen 14 und 16. Der Rahmen 12 trägt die Fahrerkabine 18 oben auf dem Rahmen. Ein Paar von Hebearmen 22 ist über ein Paar von Schwenkarmen 26 mit dem Rahmen verbunden. Die Hebearme sind weiterhin durch die hydraulischen Stellorgane 24 mit dem Rahmen verbunden, die aus den Stützen des Stellorgans 23 bestehen, welche sich relativ zu den Zylindern des Stellorgans 25 translatorisch bewegen. Der Nutzlastgreifer 20 ist schwenkbar mit dem Ende der Hebearme 22 verbunden.
Der Radlader 10 weist ein hydraulisches System 50 auf, das mit den Stellorganen 24 gekoppelt ist, um den Greifer 20 relativ zu dem Rahmen anzuheben, abzusenken oder zu halten, um Bauarbeiten, wie zum Beispiel das Bewegen und Abladen der Inhalte davon durchzuführen. Genauer gesagt, die hydraulischen Stellorgane 24 regeln die Bewegung der Hebearme 22 für das Bewegen des Greifers 20 relativ zu dem Rahmen 12. (Der Greifer 20 kann durch ein hydraulisches Stellorgan gedreht werden, das durch das System 50 geregelt werden könnte). Die Säulen 23 des Stellorgans werden relativ zu den Zylindern 25 des Stellorgans bewegt und zwingen die Hebearme 22 dazu, um die Schwenkarme 26 zu schwenken, wodurch der Greifer angehoben oder abgesenkt wird, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt ist.
Bezug auf Fig. 2 nehmend, weist das Hydrauliksystem 50 weiterhin eine Hydraulikflüssigkeitsquelle 30, eine Hydraulik-Rückleitung 32, eine Hydraulik- Zuführungsleitung 34, eine Hydraulikpumpe 36, Hydraulikleitungen 38, 42 und 44, ein elektronisches Ventil 40 und einen Druck-Messgrößenumformer 46 auf. Das Hydrauliksystem 50 umfasst ferner einen Positions-Sensor 48, einen Analog- Digital-Umsetzer (ADC) 52, einen Positionssignal-Datenbus 54, einen Drucksignal-Datenbus 56, eine elektronische Regeleinrichtung 58, einen Regelsignal-Datenbus 60, einen Digital-Analog- Umsetzer (DAC) 62 und einen Analog-Regelsignal-Leiter 64. Das Ventil 40 kann zum Beispiel ein elektro-hydraulisches Ventil mit Steuerkolbenpositionsrückkopplung der Firma Danfoss sein.
Die Hydraulikflüssigkeitsquelle 30 ist mit der Pumpe 36 über die Hydraulik-Zuführungsleitung 34 verbunden. Die Pumpe 36 ist mit dem elektronischen Ventil 40 über die Leitung 38 verbunden. Das elektronische Ventil 40 ist mit dem hydraulischen Stellorgan 24 über die Leitungen 42 und 44 verbunden und der Drucksensor 46 befindet sich ebenfalls in Fluid-Verbindung mit der Leitung 42.
Das hydraulische Stellorgan 24 ist ebenfalls über die Leitung 44 mit dem elektronischen Ventil 40 verbunden. Das elektronische Ventil 40 ist ferner über die Hydraulik-Rückführleitung 32 mit der Hydraulikflüssigkeitsquelle 30 verbunden, wodurch der hydraulische Kreislauf des Hydrauliksystems 50 geschlossen ist. Der Druck-Messgrößenumformer 46 und der Positions-Sensor 48 sind mit dem ADC 52 verbunden. Die elektronische Regeleinrichtung 58 ist mit dem ADC 52 über den Positionssignal-Datenbus 54 und den Drucksignal-Datenbus 56 verbunden, der mit dem DAC über den Regelsignal-Datenbus 60 verbunden ist, welcher über den Analog- Regelsignal-Bus 64 mit dem Ventil 40 verbunden ist.
Die elektronische Regeleinrichtung 58 dient dazu, um den Druck in den hydraulischen Stellorganen 24 relativ konstant zu halten, wodurch die Vertikalbewegungen des Fahrzeuges gedämpft werden. Während des Betriebes misst der Druck-Messgrößenumformer 46, der sich mit der Hydraulikflüssigkeit in Fluidverbindung befindet, den Druck in der Hydraulikleitung 42, der im Wesentlichen derselbe ist, wie der in dem hydraulischen Stellorgan 24. Ein Signal von dem Druck-Messgrößenumformer 46 wird zu dem ADC 52 übertragen, wo das analoge Sensorsignal in ein digitales Signal umgewandelt wird. Der Posititons-Sensor 48 misst die Winkelposition der Hebearme 22. Das analoge Positions-Sensorssignal wird ebenfalls zu dem ADC übertragen, wo es in ein digitales Signal umgewandelt wird. Das abgetastete Positionssignal und das abgetastete Drucksignal werden über die Datenbusse 54 bzw. 56 zu der elektronischen Regeleinrichtung 58 übertragen. Unter Verwendung der abgetasteten Sensorinformation berechnet die elektronische Regeleinrichtung 58 ein digitales Regelsignal. Das digitale Regelsignal gelangt über den Datenbus 60 zu dem DAC 62, wo das digitale Signal in ein analoges Regelsignal umgewandelt wird, das über die Verbindung 64 zu dem elektronischen Ventil 40 übertragen wird.
Die Regeleinrichtung 58 könnte zum Beispiel eine digitale Verarbeitungsschaltung sein, wie z. B. die Schaltung Intel 87C196CA, gekoppelt mit einem 12-Bit-ADC. Weiterhin würde der DAC 62 normalerweise eine geeignete Verstärkungs- und Trennschaltung aufweisen, um den zugehörigen DAC und das elektronische Ventil 40 zu schützen. Alternativ könnte der DAC 62 entfallen, indem die Regeleinrichtung 58 programmiert wird, ein impulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal zu erzeugen. Das Ventil 40 könnte wiederum ein PWM-Ventil sein, das mit einem PWM-Signal regelbar ist.
Das elektronische Ventil 40 regelt den Fluss der Hydraulikflüssigkeit in das hydraulische Stellorgan 24 und davon heraus, wodurch bewirkt wird, dass sich die Säule 23 des Stellorgans in den Zylinder des Stellorgans 24 oder aus ihm heraus bewegt. Die Hydraulikflüssigkeit wird dem elektronischen Ventil 40 zugeführt. Die Flüssigkeit entstammt der Hydraulikflüssigkeitsquelle 30 und fließt durch die Zuführungsleitung 34 zu der Pumpe 36, welche die Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 38 in das elektronische Ventil 40 drückt. Das elektronische Ventil 40 regelt den Eintritt und den Austritt der Hydraulikflüssigkeit zu dem (aus dem) hydraulischen Stellorgan 24. Das elektronische Ventil 40 regelt sowohl den Flussweg für die Hydraulikflüssigkeit als auch das Durchflussvolumen der Hydraulikflüssigkeit. Das elektronische Ventil 40 leitet die Hydraulikflüssigkeit entweder in die Leitung 42 und aus der Leitung 44 heraus oder in die Leitung 44 und aus der Leitung 42 heraus, je nach der beabsichtigten Bewegungsrichtung des Stellorgans 24. Das analoge Regelsignal, das von dem Bus 64 empfangen wird, weist das elektronische Ventil 40 an, sowohl die Flussrichtung der Hydraulikflüssigkeit als auch das Durchflussvolumen der Flüssigkeit zu regeln. So können zum Beispiel sowohl das Flüssigkeitsrichtungssignal als auch das Durchflussvolumensignal von dem DAC 62 erzeugt werden. Das Flüssigkeitsrichtungssignal kann an einer E/A- Einrichtung 65 der Regeleinrichtung 58 erzeugt werden, und wenn ein PWM-Ventil verwendet wird, kann das dem Ventil zugeführte PWM-Signal ebenfalls an einer E/A-Einrichtung erzeugt werden. Die überschüssige Hydraulikflüssigkeit wird durch das elektronische Ventil 40 durch die Rückflussleitung 32 zurück zu der Hydraulikflüssigkeitsquelle 30 geleitet.
Bezug auf Fig. 3 nehmend umfasst die Regeleinrichtung 58 einen Sollwertrechner 70, einen Druckregler 74, einen nichtlinearen Wandler 78, einen Drucksollwertsignal-Bus 72 und einen Idealdruck-Regelsignal-Bus 76.
Die Eingangsseite der elektronischen Regeleinrichtung 58 ist mit den Datenbussen 54 und 56 verbunden. Die Datenbusse 54 und 56 sind mit dem Sollwertrechner 70 verbunden. Der Druckregler 74 ist mit dem Datenbus 56 und mit dem Sollwertrechner 70 über die Drucksollwertsignal-Verbindung 72 verbunden. Die Idealdruck- Regelsignal-Verbindung 76 verbindet den Druckregler 74 mit dem nichtlinearen Wandler 78. Der nichtlineare Wandler 78 verbindet die Ausgangsseite der elektronischen Regeleinrichtung 58 mit dem Datenbus 60.
Der Sollwertrechner 70 berechnet den Drucksollwert, der von der elektronischen Regeleinrichtung 58 verwendet wird, um den Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Stellorgan 24 relativ konstant zu halten. Um den richtigen Drucksollwert zu berechnen, werden Informationen von sowohl dem Druck-Messgrößenumformer 46 als auch von dem Positions-Sensor 48 zu dem Drucksollwertrechner über den Datenbus 56 bzw. 54 übertragen. Der Ausgang des Sollwertrechners 70 ist ein Drucksollwertsignal, das über den Bus 72 zu dem Druckregler 74 gelangt. Der Druckregler 74 verwendet Informationen von dem Drucksollwertrechner 70 und von dem Druck- Messgrößenumformer 46, die über den Datenbus 56 geleitet werden, um ein Idealdruck-Regelsignal zu berechnen. Das Idealdruck-Regelsignal wird über den Bus 76 zu dem nichtlinearen Wandler 78 geleitet. Der nichtlineare Wandler 78 gibt ein abgetastetes Signal über den Datenbus 60 aus.
Bezug auf Fig. 4 nehmend umfasst der Sollwertrechner 70 die Verstärker 80, 92 und 94, einen Spannungs-Verschiebungs-Wandler 82, einen Positions-Sollwert-Speicher 86, eine Differenzierungs- Verbindung 88, eine Totzonen-Nichtlinearitäts-Schaltung 90, einen Einzelpol-Tiefpassfilter 98, eine Summier-Verbindung 102, einen Positionsfehlersignal-Bus 89 und die Signalbusse 84, 93, 96 und 100. Der Druckregler 74 umfasst eine Differenzierungs- Verbindung 104, eine Zustands-Einschätzungs-Schaltung 108, eine Differenzierverstärkungsschaltung 112, eine Proportionalverstärkungsschaltung 116, eine Summierungs-Verbindung 120, einen Fehlersignal-Bus 106, eine Verbindung für die zeitliche Veränderung des Druckfehlersignals 110 und die Signalverbindungen 114 und 118. Der nichtlineare Wandler 78 umfasst einen Drucksignal-Ansteuerspeicher 122, eine Summier-Verbindung 124, eine Schaltung für die Coulomb'sche Reibung 128, eine Sättigungsschaltung 132, einen Verstärker 136 und die Signalbusse 126, 130 und 134.
Die Datenbusse 54 und 56 sind mit der Eingangsseite des Sollwertrechners 70 verbunden. Der Datenbus 54 ist mit der Verstärkung 80 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 80 ist mit dem Wandler 82 verbunden. Der Ausgang des Wandlers 82 und der Speicher 86 sind mit der Differenzierverbindung 88 verbunden.
Der Sollwertrechner 70 empfängt ein Signal von dem Positionssignal-Datenbus 54. Dieses Signal wird durch den Verstärker 80 verstärkt, um ein Signal zu empfangen, das dem Wandler 82 zugeführt wird, welcher das Signal so wandelt, dass es der Verschiebung der Hebearme 22 entspricht (zum Beispiel proportional dazu). Das gewandelte Signal wird mit dem Positionssollwert verglichen, der mit dem Speicher 86 an der Differenzierverbindung 88 gewählt wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen. Das Fehlersignal wird der Totzonen-Nichtlinearität 90 zugeleitet, welche einen Nullausgang zur Verfügung stellt, wenn sich die Position der Hebearme 22 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches des Sollwerts befindet (z. B. zwei Grad). Somit sichert die Totzonen- Nichtlinearität, dass die Positionsregelung nicht durch die von der Druckregelung erzeugten kleinen Bewegungen gestört wird. Der Signal-Ausgang durch die Totzonen-Nichtlinearitäts-Schaltung 90 wird durch den Verstärker 92 verstärkt, der in der vorliegenden Ausführung auf 0,02 eingestellt ist. Der Verstärker 92 modifiziert das Signal, damit es dem Stellorgan-Druck entspricht, wenn es der Differenzierverbindung 102 zugeführt wird, wie es nachfolgend ausführlicher erläutert wird.
Der Sollwertrechner 70 empfängt weiterhin ein abgetastetes Drucksignal von dem Datenbus 56. Das abgetastete Drucksignal wird durch den Verstärker 94 vervielfacht. Dieses Signal wird über den Bus 96 zu dem Einzelpol-Tiefpassfilter 98 übertragen, der in der vorliegenden Ausführung eine Grenzfrequenz von 0,1 Hz hat. Die Signale von dem Tiefpassfilter 98 und dem Verstärker 92 gelangen über die Busse 100 bzw. 93 zu der Summierverbindung 102, wo sie addiert werden, um ein Drucksollwertsignal zu erzeugen und werden dem Druckregler 74 zugeleitet.
Der Drucksignal-Datenbus 54 und der Drucksollwertsignal-Bus 72 sind mit der Eingangsseite des Druckreglers 74 verbunden. Die Busse 54 und 72 sind mit der Summierverbindung 104 verbunden. Die Ausgangsverbindung 106 der Summierverbindung 104 ist geteilt und mit der Zustands-Einschätzungsschaltung 108 und mit der Proportionalverstärkungsschaltung 116 verbunden. Der Bus 110 der Zustands-Einschätzungsschaltung 108 ist mit dem Differenzierverstärker 112 verbunden. Der Bus 114 des Verstärkers 112 und der Bus 118 des Proportionalverstärkers 116 sind mit der Summierverbindung 120 verbunden, welche mit dem Idealdruck-Regelsignal-Bus 76 verbunden ist.
Der Druckregler 74 empfängt das abgetastete Drucksignal über den Datenbus 56 und das berechnete Drucksollwertsignal über den Bus 72. Die beiden Signale werden unter Verwendung der Differenzierverbindung 104 verglichen, welche ein Druck-Fehlersignal erzeugt, das dem Proportionalverstärker 116 und der Zustands-Einschätzungs-Schaltung 108 zugeführt wird. Die Zustands-Einschätzungs-Schaltung 108 berechnet eine Schätzung der zeitlichen Änderung des Druck-Fehlersignals. Dieses Signal wird dem Differenzierverstärker 112 zugeführt (z. B. Verstärkung von 5 zu 1), welcher das Signal vervielfacht und es der Summierverbindung 120 zuführt. Der Proportionalverstärker 116 (z. B. Verstärkung von 40 zu 1) vervielfacht das Signal und leitet das vervielfachte Signal der Summierverbindung 120 zu. Die über die Busse 118 und 114 zu der Verbindung 120 übertragenen Signale werden beide durch die Summierverbindung 120 addiert, um das Idealdruck-Regelsignal zu erzeugen, das dem nichtlinearen Wandler 78 über den Bus 76 zugeführt wird.
Der Druckregelsignal-Bus 76 ist mit der Eingangsseite der nichtlinearen Konversionsschaltung 78 verbunden. Der Bus 76 und der Verschiebungsspeicher 122 sind beide mit der Summierverbindung 124 verbunden. Der Ausgangsbus 126 der Summierverbindung 124 ist mit dem Coulomb'schen Reibungselement 128 verbunden und das Coulomb'sche Reibungselement 128 ist mit dem Sättigungselement 132 verbunden. Die Ausgangsverbindung 134 koppelt das Sättigungselement 132 mit dem Verstärker 136, der mit dem Regelsignal- Datenbus 60 verbunden ist.
Der Zweck der nichtlinearen Konversionsschaltung 78 ist, das Idealdruck-Regelsignal in ein Ventil-Befehlssignal umzuwandeln, welches die nichtlinearen Effekte des Ventils 40 einschließlich von Reibungsverlusten und Sättigung, bei welcher das Ventil einen annähernd maximalen Hydraulikflüssigkeits-Durchsatz hat, berücksichtigt. Die Schaltung 78 fügt an der Summierverbindung 124 das Idealdruck-Regelsignal dem durch die Schaltung 122 festgesetzten Wert hinzu. Der Zweck der Vorverzerrung ist das Erzeugen eines Kein-Fluss-Befehls, welcher der Mittelstellung des Ventils entspricht. Die Summierverbindung 124 überträgt über den Bus 126 ein Signal zu der Coulomb'schen Reibungsschaltung 128. Die Coulomb'sche Reibungsschaltung 128 kompensiert die Totzone des elektronischen Ventils 40 und modifiziert das Signal, das auf der Totzone basiert. Die Schaltung 128 fügt den positiven Signalen eine positive Verschiebung und den negativen Signalen eine negative Verschiebung hinzu. Die Coulomb'sche Reibungsschaltung 128 überträgt über die Verbindung 130 ein Signal zu dem Sättigungselement 132. Das Sättigungselement 132 modelliert die maximalen und minimalen Flussbegrenzungen des elektronischen Ventils 40 und begrenzt das Signal wenn es Flusswerten außerhalb der maximalen und minimalen Flusswerte des Ventils entspricht. Das Sättigungselement 132 überträgt über die Verbindung 134 ein Signal zu dem Verstärker 136, welcher den abgetasteten Ventilbefehl erzeugt, der über den Regelsignal-Datenbus 60 übertragen wird. In der bevorzugten Ausführung sind die Schaltungen 70, 74 und 78 mit einem programmierten Mikroprozessor implementiert. Daher würde vor der Verstärkung durch den Verstärker 136 das Fluss-Regelsignal dem DAC 62 zugeführt werden.
Der Tiefpassfilter 98 ist nicht auf einen Filter mit einer Grenzfrequenz von 0,1 Hz beschränkt, sondern erfordert lediglich einen Filter mit einer Grenzfrequenz, die wesentlich unter der Eigenresonanzfrequenz des Fahrzeug-/Reifen-Systems liegt. Der Tiefpassfilter 98 ist auch nicht darauf beschränkt, ein Einpol- Filter zu sein, sondern er kann ein Filter mit mehreren Polen sein. Die Verstärkungswerte und Verschiebungskonstanten sind nicht auf die vorher beschriebenen Werte beschränkt, sondern können auf alle Werte eingestellt werden, die das Ziel erreichen, den Druck des hydraulischen Stellorgans im Wesentlichen konstant zu halten, während das Werkzeug in einer allgemein festgestellten Position gehalten wird. Das Fahrt-Regelsystem ist ferner auch nicht darauf eingeschränkt, sowohl einen Positions- Sensor 48 als auch einen Druck-Messgrößenumformer 46 aufzuweisen, sondern es kann auch ohne den Positions-Sensor betrieben werden. Der Positions-Sensor unterstützt das Begrenzen des Werkzeugs auf relativ kleine Verschiebungen. Wenn das Fahrt-Regelsystem den Positions-Sensor 48 einschließt, kann er ein Drehpotentiometer sein, ist aber nicht darauf beschränkt, welches die Winkelposition der Hebearme misst, oder ein linearer Spannungs- Verschiebungs-Messgrößenumformer (LVDT), der das Ausfahren oder Einziehen der Welle des Stellorgans 23 misst.
Der Sensor, der verwendet wird, um das Beschleunigungssignal zu erzeugen, ist nicht auf den Druck-Messgrößenumformer 46 beschränkt, sondern es kann ein Beschleunigungsmesser oder ein anderer Sensor für das direkte Erfassen der Beschleunigung verwendet werden. In einer anderen Ausführung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, kann das durch den Messgrößenumformer 46 erzeugte Drucksignal durch ein von einem Beschleunigungsmesser 138 erzeugtes Beschleunigungssignal ersetzt oder ergänzt werden. Bezug auf Fig. 5 nehmend, umfasst das Hydrauliksystem 50 eine Hydraulikflüssigkeitsquelle 30, eine Hydraulik-Rückleitung 32, eine Hydraulik-Zuführungsleitung 34, eine Hydraulikpumpe 36, die Hydraulikleitungen 38, 42 und 44 und ein elektronisches Ventil 40.
Das Regelsystem umfasst auch einen Beschleunigungsmesser 138, einen Positions-Sensor 48, einen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) 52, einen Positionssignal-Datenbus 54, einen Beschleunigungssignal-Datenbus 140, eine elektronische Regeleinrichtung 58, einen Regelsignal-Datenbus 60, einen Digital/Analog-Umsetzer 62, einen Leiter 141, einen Verstärker 142 und einen Analog-Regelsignal-Leiter 64. Vorzugsweise ist der Beschleunigungsmesser 138 dazu ausgestaltet, ein Signal zu erzeugen, das die Beschleunigung in eine vertikale Richtung darstellt, d. h. in eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung liegt, auf welcher das Arbeitsfahrzeug ruht. In der vorliegenden Ausführung ist das Regelsystem dazu ausgestaltet, die Beschleunigung im Wesentlichen konstant bei Null zu halten.
Der Beschleunigungsmesser 138 und der Positions-Sensor 48 sind mit dem ADC 52 verbunden. Die elektronische Regeleinrichtung 58 ist mit dem ADC 52 über den Positionssignal-Datenbus 54 und den Beschleunigungssignal-Datenbus 140 und mit dem DAC 62 über den Regelsignal-Datenbus 60 verbunden. Der DAC 62 ist mit dem elektronischen Ventil 40 über den Leiter 141, den Verstärker 142 und den Analog-Regelsignal-Leiter 64 verbunden.
Die elektronische Regeleinrichtung 58 dient dazu, den Druck in den hydraulischen Stellorganen 24 relativ konstant zu halten und dadurch die Vertikalbewegungen des Fahrzeugs zu dämpfen. Während des Betriebes misst der Beschleunigungsmesser 138, der sich in der Fahrerkabine befinden kann, die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs. Ein Signal von dem Beschleunigungsmesser 138 wird zu dem ADC 52 übertragen, wo das analoge Beschleunigungssignal in ein digitales Beschleunigungssignal umgewandelt wird. Der Positions-Sensor 48 misst die Winkelposition der Hebearme 22. Das analoge Positionssensor-Signal wird ebenfalls zu dem ADC 52 geleitet, wo es in ein digitales Positionssignal umgewandelt wird. Das abgetastete Positionssignal und das abgetastete Beschleunigungssignal werden über die Datenbusse 54 bzw. 140 zu der elektronischen Regeleinrichtung 58 übertragen. Unter Verwendung der abgetasteten Sensorinformation berechnet die elektronische Regeleinrichtung 58 ein digitales Regelsignal. Das digitale Regelsignal wird über den Datenbus 60 dem DAC 62 zugeführt, wo das digitale Signal in ein analoges Regelsignal umgewandelt wird, das durch den Verstärker 142 verstärkt wird. Das verstärkte Regelsignal wird über den Leiter 64 zu dem elektronischen Ventil 40 übertragen.
Das elektronische Ventil 40 regelt den Fluss der Hydraulikflüssigkeit in das hydraulische Stellorgan 24 und aus ihm heraus, wodurch bewirkt wird, dass sich die Säule 23 des Stellorgans in den Zylinder 25 des Stellorgans oder aus ihm heraus bewegt. Das analoge Regelsignal, das von dem Bus 64 erhalten wird, weist das elektronische Ventil 60 an, sowohl die Richtung des Hydraulikflüssigkeits-Flusses als auch das Durchflussvolumen der Flüssigkeit zu regeln. Sowohl das Flüssigkeitsrichtungssignal als auch das Durchflussvolumensignal können von dem DAC 62 erzeugt werden. Die überschüssige Hydraulikflüssigkeit wird durch das elektronische Ventil 40 durch die Rückleitung 32 zurück zu der Hydraulikflüssigkeitsquelle 30 geleitet.
Eine zweite Ausführung der elektronischen Regeleinrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. Bezug auf Fig. 6 nehmend, umfasst die elektronische Regeleinrichtung 58 die Signalbusse 144 und 146, eine Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148, eine Positions-Regeleinrichtung 150 und einen nichtlinearen Wandler 152.
Die Eingangsseite der elektronischen Regeleinrichtung 58 ist mit den Datenbussen 54 und 140 verbunden. Die Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 ist über den Beschleunigungs-Regelsignal-Bus 144 mit dem nicht nichtlinearen Wandler 152 verbunden. Die Positions-Regeleinrichtung 150 ist über den Positions-Regelsignal- Bus 146 mit dem nichtlinearen Wandler 152 verbunden. Der Ausgang des nichtlinearen Wandlers ist mit dem Datenbus 60 verbunden.
Bezug auf Fig. 7 nehmend berechnet die Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 das Beschleunigungs-Regelsignal, das von der elektronischen Regeleinrichtung 58 verwendet wird, um den Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Stellorgan 24 relativ konstant zu halten. Genauer ausgedrückt umfasst die Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 einen Filter 154, einen Integrator 156, einen Geschwindigkeits-Sollwert-Speicher 158, eine Differenzierverbindung 160 und eine Beschleunigungs-PI-(Proportional-Integral) Regeleinheit 162. Der Ausgang der Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 ist ein Signal, das über den Beschleunigungs-Regelsignal-Bus 144 zu dem nichtlinearen Wandler 152 geleitet wird.
Um das richtige Beschleunigungs-Regelsignal zu berechnen, wird die Information von dem Beschleunigungsmesser 138 über den Datenbus 140 zu der Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 übertragen. Das Signal auf dem Bus 140 wird durch den Verstärker 164 verstärkt, um ein Signal zu erzeugen, das dem Filter 154 zugeführt wird. Der Filter 154 ist ein mittelnder Filter, der dazu ausgestaltet ist, Rauschspitzen aus dem Beschleunigungssignal zu entfernen. Der Ausgang des Filters 154 wird einem Integrator 156 zugeführt, der ein Geschwindigkeitssignal erzeugt, das die vertikale Geschwindigkeit anzeigt. Das Geschwindigkeitssignal wird mit einem Geschwindigkeits-Sollwert verglichen, der aus dem Speicher 158 an der Differenzierverbindung 160 ausgewählt wird, um auf dem Bus 166 ein Fehlersignal zu erzeugen. Vorzugsweise ist der Geschwindigkeits-Sollwert, der die gewünschte vertikale Geschwindigkeit angibt, auf Null eingestellt. Das Fehlersignal wird zu der Beschleunigungs-PI-(Proportional-Integral) Regeleinheit 162 übertragen. Die Beschleunigungs-PI-(Proportional- Integral) Regeleinheit 162 berechnet ein Beschleunigungs-Regelsignal, indem ein Proportional-Integral-Regelalgorithmus auf das Fehlersignal angewendet wird. Das Beschleunigungs-Regelsignal wird über den Beschleunigungs-Regelsignal-Bus 144 zu dem nichtlinearen Wandler 152 übertragen.
Eine PI-Einheit ist ausführlicher in Fig. 8 dargestellt. Im Wesentlichen wird ein Eingangssignal entlang zweier Wege geleitet. Auf dem einen Weg wird das Eingangssignal durch eine Verstärkungsschaltung 208 verstärkt, um auf dem Bus 210 ein Signal zu erzeugen. Auf dem anderen Weg wird das Eingangssignal durch die Schaltung 212 in Bezug auf die Zeit integriert und durch eine Verstärkungsschaltung 214 verstärkt, um auf dem Bus 216 ein Signal zu erzeugen. Eine Summierverbindung 218 addiert die Signale auf den Bussen 210 und 216, um das Ausgangs-Regelsignal auf dem Bus 220 zu erzeugen.
Die Positions-Regeleinrichtung 150 berechnet ebenfalls ein Positions-Regelsignal, das von dem nichtlinearen Wandler 152 verwendet wird. Die Positions-Regeleinrichtung 150 dient dazu, jede langsam nach oben oder nach unten gerichtete Bewegung des Werkzeugs über die Zeit zu eliminieren. Die Positions-Regeleinrichtung 150 ist parallel zu der Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 angeordnet. Die Positions-Regeleinrichtung 150 umfasst einen Spannungs-/Verschiebungs-Umsetzer 168, einen Positions-Sollwert- Speicher 170, eine Differenzierverbindung 172, eine Totzonen- Nichtlinearitäts-Schaltung 174, eine Posititons-PI (Proportional-Integral)-Regeleinheit 176, einen Tiefpassfilter 178 und die Signalbusse 180, 182, 184, 186, 188. Der Ausgang der Positions- Regeleinrichtung 150 ist ein Signal, das über den Positions- Regelsignal-Bus 146 zu dem nichtlinearen Wandler 152 geleitet wird.
Genauer ausgedrückt wird die Information von dem Positions-Sensor 48 über den Datenbus 54 zu der Positions-Regeleinrichtung 150 übertragen. Das Signal auf dem Bus 54 wird durch einen Verstärker 190 verstärkt, um ein Signal zu erzeugen, das dem Wandler 168 zugeführt wird. Der Wandler 168 skaliert das Signal, damit es der Verschiebung der Hebearme 22 entspricht. Das skalierte Signal wird mit dem Posititons-Sollwert verglichen, der mit dem Speicher 170 an der Differenzierverbindung 172 ausgewählt wird, um auf dem Bus 184 ein Fehlersignal zu erzeugen. Das Fehlersignal wird zu der Totzonen-Nichtlinearitäts-Schaltung 174 übertragen, welchen einen Nullausgang hat, wenn die Position der Hebearme 22 sich innerhalb eines vorbestimmten Sollwertbereichs (z. B. zwei Grad) befindet. Somit sichert die Totzonen-Nichtlinearitäts-Schaltung 174, dass die Positionsregelung nicht die kleinen Bewegungen stört, die durch die Beschleunigungsregelung erzeugt werden. Der Signalausgang der Totzonen-Nichtlinearitäts- Schaltung 174 wird zu der Posititons-PI-Regeleinheit 176 geleitet. Die Posititons-PI-Regeleinheit 176 berechnet ein Regelsignal durch Anwenden eines Proportional-Integral-Regel-Algorithmus auf ihr Eingangssignal, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Das Ausgangssignal von der Regeleinheit wird dem Tiefpassfilter 178 zugeführt. Das Ausgangsignal des Filters 178 wird über den Signalbus 146 dem nichtlinearen Wandler 152 zugeführt.
Wie bereits erwähnt, ist der Beschleunigungs-Regelsignal-Bus 144 mit der Eingangsseite des nichtlinearen Wandlers 152 verbunden, wie es auch für den Positions-Regelsignal-Bus 146 der Fall ist. Der nichtlineare Wandler 152 umfasst eine Summierverbindung 194, eine Coulomb'sche Reibungs-Schaltung 196, eine Sättigungsschaltung 198 und die Signalbusse 204 und 206. Der Ausgangsbus 204 der Summierverbindung 194 ist mit der Coulomb'schen Reibungs- Schaltung 196 verbunden. Der Ausgang der Coulomb'schen Reibungs- Schaltung 196 ist über den Bus 206 mit der Sättigungsschaltung 198 verbunden. Der Ausgang der Sättigungsschaltung 198 ist ein Signal auf dem Regelsignal-Datenbus 60.
Der Zweck des nichtlinearen Wandlers 152 ist, das Ventilregelsignal auf dem Bus 204 in ein Signal umzuwandeln, das die nichtlinearen Effekte des Ventils 40, einschließend die Reibungsverluste und die Sättigung, bei der das Ventil annähernd die maximale Durchflussmenge der Hydraulikflüssigkeit aufweist, berücksichtigt. Das Beschleunigungs-Regelsignal und das Positions- Regelsignal werden an der Summierverbindung 194 addiert. Die Summierverbindung 194 überträgt ein Signal zu der Coulomb'schen Reibungs-Schaltung 196. Die Coulomb'sche Reibungs-Schaltung 196 kompensiert die Totzone des elektronischen Ventils 40 und modifiziert das auf der Totzone basierende Signal. Die Schaltung 196 fügt positiven Signalen eine positive Verschiebung und negativen Signalen eine negative Verschiebung zu. Die Coulomb'sche Reibungs-Schaltung 196 überträgt über die Verbindung 206 ein Signal zu der Sättigungsschaltung 198. Die Sättigungsschaltung 198 modelliert die maximalen und minimalen Fluss-Begrenzungen des elektronischen Ventils 40 und begrenzt das Signal, wenn es Flusswerten außerhalb der maximalen oder minimalen Flusswerte des Ventils entspricht. Die Sättigungsschaltung 198 überträgt ein Signal über den Datenbus 60. In der bevorzugten Ausführung sind die Regeleinrichtungen 148 und 150 und der nichtlineare Wandler mit einem programmierten Digitalprozessor implementiert. Somit würde vor der Verstärkung durch den Verstärker 142 das Fluss-Regel-Signal dem DAC 62 zugeführt werden, wie es in Fig. 5 dargestellt ist.
Das Regelsystem, wie es in Fig. 6 und 7 beschrieben ist, erfordert nicht die Beschleunigungs-Regeleinrichtung 148 und die Positions-Regeleinrichtung 150, sondern es kann auch unter Verwendung der Beschleunigungseinrichtung allein betrieben werden.
Die Art von Arbeitsfahrzeugen und Baggern, auf welche die beschriebene Fahrtregelung angewendet werden kann, umfasst Grabenbagger, Schneepflüge, Krane, Frontschaufellader, Traktoren einschließlich Werkzeuge, wie zum Beispiel Pflüge für Erdarbeiten, Radlader (siehe Fig. 1) und andere Bau- oder Nutzfahrzeuge, die ein Werkzeug, eine Ausleger oder einen Mast aufweisen, der relativ zu dem Fahrzeugrahmen bewegbar ist, ist jedoch nicht auf sie beschränkt. Das Fahrt-Regelsystem ist nicht auf ein Paar von Hebearmen 22, wie bei dem Radlader 10 beschränkt, sondern es kann auch für Fahrzeuge mit einem Vielfachen von Hebearmen oder mit einem einzigen Hebearm Anwendung finden, wie zum Beispiel auf einen Grabenbagger oder einen Kran.
Die Betätigungsvorrichtungen, die verwendet werden, um die Werkzeuge zu bewegen, werden verwendet, um ein Springen und Nicken des Fahrzeuges durch entsprechendes Bewegen des Werkzeugs relativ zu dem Fahrzeugrahmen zu dämpfen. Das Fahrt-Regelsystem kann auf Fahrzeuge Anwendung finden, die verschiedene Arten von hydraulischen Betätigungssystemen verwendet, einschließlich hydraulischen Stellorganen 24 und Hydraulikmotoren.
Die in den Fig. 2 und 5 dargestellte elektronische Regeleinrichtung 58 schließt programmierte Mikroprozessoren ein. Sie kann jedoch auch aus einer anderen elektronischen Schaltung bestehen, einschließlich einer Analogschaltung, die ein korrektes Regelsignal zu dem elektronischen Ventil 40 liefert, um den Druck in dem hydraulischen Stellorgan 24 im Wesentlichen konstant zu halten. Das Programmieren der Mikroprozessoren ist nicht auf die vorher beschriebenen Verfahren beschränkt. Es kann ein geeignetes Regelschema verwendet werden, welches das Ziel erreicht, den Hydraulikzylinderdruck konstant zu halten. Solche Regeltechniken sind, jedoch nicht einschränkend, die klassische Regelung, Optimalregelung, Fuzzy-Logik-Regelung, Zustand-Rückkopplungs-Regelung, lernfähige Neuralnetz-Regelung, Adaptiv-Regelung, Widerstandsfähigkeits-Regelung, stochastische Regelung, Proportional- Differential-Regelung (PD-Regelung) und Proportional-Integral- Differential-Regelung (PID-Regelung).
Aus dem Vorhergehenden ist zu erkennen, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Regelsystem für ein Arbeitsfahrzeug (10) der Art, die ein relativ zu dem Fahrzeug bewegbares Werkzeug (20) aufweist, wobei das System umfaßt:

eine Hydraulikflüssigkeitsquelle (30);

ein zwischen das Fahrzeug (10) und das Werkzeug (20) koppelbares hydraulisches Stellorgan (24), um das Werkzeug (20) zu heben;

ein mit der Quelle (30) und dem Stellorgan (24) gekoppeltes elektronisches Ventil (40), um den dem Stellorgan (24) durch die Quelle (30) zugeführten Fluß von Hydraulikflüssigkeit zu regeln;

einen Druck-Meßgrößenumformer (46) in Fluid-Verbindung mit der dem Stellorgan (24) zugeführten Hydraulikflüssigkeit, um ein Drucksignal zu erzeugen, das mit dem Druck in dem Stellorgan (24) in Beziehung steht;

einen mechanisch zwischen das Werkzeug (20) und das Fahrzeug (10) koppelbaren Positions-Meßgrößenumformer (48), um ein Positionssignal zu erzeugen, das der Position des Werkzeuges (20) in Bezug auf das Fahrzeug (10) entspricht; und

eine elektronische Regeleinrichtung (58), die mit dem elektronischen Ventil (40), dem Druck-Meßgrößenumformer (46) und dem Positions-Meßgrößenumformer (48) gekoppelt ist, wobei die Regeleinrichtung (58) Ventil-Befehlssignale erzeugt, die auf dem Drucksignal und dem Positionssignal beruhen, und die Befehlssignale dem elektronischen Ventil (40) zuleitet, damit das elektronische Ventil (40) den dem Stellorgan (24) zugeführten Fluß von Hydraulikflüssigkeit regelt, um das Drucksignal im wesentlichen konstant zu halten.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, das Positionssignal mit dem Drucksignal zu kombinieren, um einen Positionssignal-Fehler zu minimieren.

3. Regelsystem nach Anspruch 2, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, den Positionssignal-Fehler gemäß einem Unterschied zwischen dem Positionssignal und einem Positions-Sollwert zu erzeugen.

4. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, einen Drucksignal-Fehler aus dem Drucksignal und dem Positionssignal zu erzeugen und die Ventil-Befehlssignale auf den Drucksignal-Fehler zu gründen.

5. Regelsystem nach Anspruch 4, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, eine Schätzung der zeitlichen Änderung des Drucksignal-Fehlers zu berechnen und die Ventil-Befehlssignale auf die Schätzung zu gründen.

6. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei der Positions-Meßgrößenumformer (48) die Position über den vollen Bewegungsbereich des Werkzeuges (20) in Bezug auf das Fahrzeug (10) erfaßt.

7. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei das hydraulische Stellorgan (24) ein zwischen das Werkzeug (20) und das Arbeitsfahrzeug (10) koppelbarer hydraulischer Zylinder (25) ist.

8. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei das hydraulische Stellorgan (24) ein zwischen das Werkzeug und das Arbeitsfahrzeug koppelbarer hydraulischer Motor ist.

9. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei die elektronische Regeleinrichtung (58) einen Mikroprozessor, einen mit dem Druck- Meßgrößenumformer (46), dem Positions-Meßgrößenumformer (48) und dem Mikroprozessor gekoppelten Analog-Digital-Umsetzer (52) und einen mit dem elektronischen Ventil (40) und dem Mikroprozessor gekoppelten Digital-Analog-Umsetzer (62) aufweist.

10. Arbeitsfahrzeug (10) mit:

einem von dem Fahrzeug (10) bewegbar getragenen Werkzeug (20);

einer von dem Fahrzeug (10) getragenen Hydraulikflüssigkeitsquelle (30);

einem zwischen das Werkzeug (20) und das Fahrzeug (10) gekoppelten hydraulischen Stellorgan (24), um das Werkzeug (20) relativ zu dem Fahrzeug (10) zu bewegen;

einem mit der Quelle (30) und dem Stellorgan (24) gekoppelten elektronischen Ventil (40), um den dem Stellorgan (24) durch die Quelle (30) zugeführten Fluß von Hydräulikflüssigkeit zu regeln;

einem Druck-Meßgrößenumformer (46) in Fluid-Verbindung mit der dem Stellorgan (24) zugeführten Hydraulikflüssigkeit, um ein Drucksignal zu erzeugen, das mit dem Druck in dem Stellorgan (24) in Beziehung steht;

einem mechanisch zwischen das Werkzeug (20) und das Fahrzeug (10) koppelbaren Positions-Meßgrößenumformer (48), um ein Positionssignal zu erzeugen, das der Position des Werkzeuges (20) in Bezug auf das Fahrzeug (10) entspricht; und

einer elektronischen Regeleinrichtung (58), die mit dem elektronischen Ventil (40), dem Druck-Meßgrößenumformer (46) und dem Positions-Meßgrößenumformer (48) gekoppelt ist, wobei die Regeleinrichtung (58) Ventil-Befehlssignale erzeugt, die auf dem Drucksignal und dem Positionssignal beruhen, und die Befehlssignale dem elektronischen Ventil (40) zuleitet, damit das elektronische Ventil (40) den dem Stellorgan (24) zugeführten Fluß von Hydraulikflüssigkeit regelt, um die Schwingungen des Arbeitsfahrzeuges (10) zu verringern, während es sich über eine Oberfläche bewegt.

11. Regelsystem nach Anspruch 10, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, das Positionssignal mit dem Drucksignal zu kombinieren, um einen Positionssignal-Fehler zu minimieren.

12. Regelsystem nach Anspruch 11, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, den Positionssignal-Fehler gemäß einem Unterschied zwischen dem Positionssignal und einem Positions-Sollwert zu erzeugen.

13. Regelsystem nach Anspruch 10 oder 12, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, einen Drucksignal-Fehler aus dem Drucksignal und dem Positionssignal zu erzeugen und die Ventil-Befehlssignale auf den Drucksignal-Fehler zu gründen.

14. Regelsystem nach Anspruch 13, wobei die Regeleinrichtung (58) dazu dient, eine Schätzung der zeitlichen Änderung des Drucksignal-Fehlers zu berechnen und die Ventil-Befehlssignale auf die Schätzung zu gründen.

15. Regelsystem nach Anspruch 10, wobei der Positions-Meßgrößenumformer (48) die Position über den vollen Bewegungsbereich des Werkzeuges (20) in Bezug auf das Fahrzeug (10) erfaßt.

16. Regelsystem nach Anspruch 10, wobei das hydraulische Stellorgan (24) ein zwischen das Werkzeug (20) und das Arbeitsfahrzeug (10) gekoppelter hydraulischer Zylinder (25) ist.

17. Regelsystem nach Anspruch 10, wobei das hydraulische Stellorgan (24) ein zwischen das Werkzeug und das Arbeitsfahrzeug gekoppelter hydraulischer Motor ist.

18. Regelsystem nach Ansprüch 10, wobei die elektronische Regeleinrichtung (58) einen Mikroprozessor, einen mit dem Druck- Meßgrößenumformer (46), dem Positions-Meßgrößenumformer (48) und dem Mikroprozessor gekoppelten Analog-Digital-Umsetzer (52) und einen mit dem elektronischen Ventil (40) und dem Mikroprozessor gekoppelten Digital-Analog-Umsetzer (62) aufweist.