DE69928593T2

DE69928593T2 - Elektronisches Steuersystem

Info

Publication number: DE69928593T2
Application number: DE69928593T
Authority: DE
Inventors: Regis Bellanger
Original assignee: AGCO SA
Current assignee: AGCO SA
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: JP3648621B2; BR9903059A; ATE311094T1; JPH11353016A; EP0951812A3; GB9808669D0; DE69928593D1; US6377192B1; EP0951812A2; GB2336653B; EP0951812B1; GB2336653A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einem einzelnen, manuell betätigbaren Hebel für eine Kontrolle, Vorgabe, Steuerung oder Regelung ("Kontrolle, Vorgabe, Steuerung oder Regelung" im Folgenden "Regelung") von mehr als einem kontinuierlich veränderbaren Parameter. Die hier beschriebene besondere Anwendung ist die Regelung von mehr als einem hydraulischen Proportionalventil in einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug oder Traktor.
Es ist hinreichend bekannt, dass landwirtschaftliche Arbeitsfahrzeuge gewöhnlicherweise zwei oder mehr hydraulische Ausgänge besitzen, mit denen landwirtschaftliche Geräte mit hydraulisch angetriebenen Funktionen verbunden werden können. Beispielsweise kann ein großer, reversibler, semi-montierter Pflug einen hydraulischen Zylinder für das Anheben und Absenken des Pfluges auf dessen Unterstützungsrad sowie ebenso einen hydraulisch angetriebenen Mechanismus für eine Umkehrung der Orientierung des Pfluges bei jeder Wende an einer Ackergrenze aufweisen. Beide genannten Funktionen können von "hilfsweisen" hydraulischen Ausgängen des Arbeitsfahrzeugs angetrieben werden und werden von dem Betreiber von der Kabine des Arbeitsfahrzeugs aus initiiert und geregelt.
Bis zu sechs oder mehr derartiger hilfsweiser Ausgänge können auf dem Arbeitsfahrzeug vorgesehen sein. Eine Regelung aller Ausgänge derart, dass das Gerät oder die Geräte, die an dem Arbeitsfahrzeug befestigt sind, korrekt geregelt werden, kann mit Schwierigkeiten verbunden sein. Da die Betriebshandlungen, beispielsweise für den zuvor beschriebenen Pflug, oftmals wiederholt werden müssen, ist es von großer Bedeutung, die Regelung der Versorgung dieser Ausgänge so bequem wie möglich zu machen, um einer Ermüdung des Betreibers zu verringern.
Ein mechanisches Regelungssystem für derartige Ausgänge ist aus Dokument GB-A-639 146 bekannt.
Weiterhin ist es beispielsweise aus Dokument US-A-4 817 726 bekannt, ein elektronisches Regelungssystem einzusetzen mit einem kontinuierlich einstellbaren manuellen Regelungselement in der Kabine des Arbeitsfahrzeugs für eine Einstellung der Bedingungen von zugeordneten elektro-hydraulischen Ventilen. Üblicherweise sind die Regelungselemente kontinuierlich einstellbar aus einer neutralen Position zu einer "Maximalfluss"-Einstellung in eine (Stell-)Richtung von der neutralen Position aus. Das Regelüngselement kann gegen eine Feder beweglich sein, um dieses in eine Maximalfluss-Einstellung zu überführen. Der Fluss kann für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit dem Maximalfluss aufrechterhalten werden, nachdem das Element aus der Position für den Maximalfluss freigegeben worden ist. Der Wert des Maximalflusses kann in einigen Fällen unter Verwendung von anderen Eingabemitteln vorbestimmt werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Regelungssystem gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Der Betreiber muss lediglich einen einzelnen Regelungshebel oder einen "Joystick" zu halten, um mehrere Parameter zu regeln, beispielsweise die Einstellungen von hydraulischen Hilfsausgängen bei einem Arbeitsfahrzeug. Ein Parameter (hydraulischer Output) kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Dann kann der Hebel zu einem anderen, parallelen Schlitz bewegt werden, um einen anderen Parameter einzustellen (hydraulischer Output).
Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Die Vorteile von diesen und anderen Merkmalen werden für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung eines spezifischen Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich. Die Beschreibung basiert auf einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Darstellung eines Regelungshebels eines Systems entsprechend der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine diagrammartige Darstellung von Elementen von einem elektronischen Regelungssystem für ein Arbeitsfahrzeug ist, welches das Regelungssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung aufweist; und
3 eine diagrammartige Darstellung eines Nockensystems ist, welches dem Regelungshebel-System gemäß 1 zugeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein manuell betreibbarer Regelungshebel 1 in einem "H"-Gatter angeordnet, welches in der Armlehne 2 des Sitzes eines Betreibers eines landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeugs montiert ist. Das "H"-förmige Gatter weist drei parallele Schlitze 3, 4, 5 auf mit einem einzelnen transversal orientierten Schlitz 6, der die parallelen Schlitze 3, 4, 5 an deren Mitte miteinander verbindet.
Innerhalb der Armlehne 2 sind benachbart dem unteren Ende des Hebels 1 Positionssensoren 8, 9 für den Hebel in "X"- und "Y"-Richtung vorgesehen. Diese sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und können beliebigen Typs sein, beispielsweise Dreh-Potentiometer. Ein Schalter 10, der eine zentrale Position detektiert, ist an dem unteren Ende des Hebels 1 angeordnet. Verbindungen 11, 12, 13 führen von den "X"- und "Y"-Sensoren 8, 9 und dem Schalter 10 zu einer verarbeitenden Einheit 14. Auf der Armlehne 2 sind ein Schalter 15 zur Aktivierung/Deaktivierung des Systems und ein Schalter 7 zur Auswahl einer Ventilgruppe angeordnet mit Verbindungen 16, 22, die von den Schaltern 15, 7 zu der verarbeitenden Einheit 14 führen. Der Schalter 7 zur Auswahl eines Ventils kann ebenfalls auf noch bequemere Weise auf dem Hebel 1 selbst angeordnet sein.
Der Hebel ist federbeaufschlagt in die Mitte des transversalen Schlitzes 6. An der Basis des Hebels ist ein System vorgesehen, welches eine Nockenoberfläche und eine abgefederte Rolle eines an sich bekanntem Typ aufweist, wobei die Rolle den Hebel zu einem zentralen Punkt in jedem der parallelen Schlitze 3, 4, 5 beaufschlagt. Ein bestimmter Betrag der Kraft ist erforderlich, um diese anfängliche Beaufschlagung zu überwinden. Dann wird der Hebel über einen Großteil der Länge der Schlitze an der Stelle verbleiben, an die er in dem Schlitz 3, 4, 5 gedrückt wird. Der Hebel muss mit zusätzlicher Kraft in einen Bereich an jedem Ende von jedem der Schlitze gedrückt werden. Wieder wird, wenn diese Kraft einmal überwunden ist, der Hebel an der Position, in der er platziert worden ist, verbleiben. 3 ist eine diagrammartige Darstellung des Nockensystems, die den zentralen Punkt 23 und Schultern 24 auf der Nockenoberfläche zeigt, die einen anfänglichen Widerstand bereitstellen, wenn der Hebel aus der zentralen Position gedrückt wird. Flache Bereiche 25 werden gefolgt von weiteren Schultern 26, die einen Widerstand für den Hebel bereitstellen, wenn dieser in die Endbereiche der Schlitze 3, 4, 5 gedrückt wird.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsform ist eine zusätzliche, den Fluss einstellende Schaltfläche (nicht dargestellt) auf dem Regelungshebel 1 vorgesehen mit einer korrespondierenden, nicht dargestellten Verbindung mit der verarbeitenden Einheit 14. Die Schaltfläche wird verwendet, um den Fluss in der Position, in der sich der Hebel 1 befindet, zu setzen, wodurch ermöglicht wird, dass der Hebel zu einem anderen Schlitze bewegt wird, ohne dass hierdurch der Fluss zu dem hilfsweisen Ausgang, der mit dem ersten Schlitz korrespondiert, verändert wird.
Eine "CAN"-Verbindung 17 führt von der verarbeitenden Einheit 14 in einen "CAN BUS" des elektronischen Systems 18 des Arbeitsfahrzeugs (vgl. 2). Sämtliche der elektronischen Funktionen des Arbeitsfahrzeugs sind in dem CAN BUS gebündelt, einschließlich einer Reihe von Proportionalventilen 19, 20, 21, die die Ausgangsgröße des hydraulisches Fluids zu den hydraulischen Hilfsausgängen (nicht dargestellt) auf der Rückseite des Arbeitsfahrzeugs regeln. Die Ventile 19, 20, 21 sind ebenfalls auf an sich bekannte Weise gestaltet und beinhalten elektronische Komponenten, die es diesen ermöglichen, direkt durch Signale von dem CAN BUS geregelt zu werden.
Eine Regelungskonsole 27 in der Kabine des Arbeitsfahrzeugs ist ebenfalls verbunden mit dem CAN BUS 18 mit Mitteln 28 für eine Eingabe von Werten für bestimmte Parameter, die die Regelung von Funktionen des Arbeitsfahrzeugs betreffen, und Mitteln 29 für eine Anzeige dieser und anderer Parameter.
Im Folgenden wird der Betrieb des Systems beschrieben.
Das System regelt den Ausgang von sechs hydraulischen Hilfsventilen (hiervon sind drei Ventile 19, 20, 21 in 2 dargestellt). Wenn das System zum ersten Mal benutzt wird oder zu einem beliebigen Zeitpunkt danach, werden unter Verwendung der Eingabemittel 28 auf der Regelungskonsole 27 die Flussraten, die mit den "Maximalfluss"-Einstellungen von Hebel 1 für jedes der sechs Ventile korrespon dieren, in das System eingegeben. Wenn dies gewünscht ist, kann ebenfalls eine Zeit, für die der maximale Fluss in eine oder beide Richtungen aufrechterhalten wird, nachdem der Hebel die Position für den Maximalfluss verlässt, ebenfalls für jedes Ventil eingestellt werden. Alternativ kann das System für jedes Ventil eingestellt werden, so dass es keine Zeitbegrenzung für den Maximalfluss gibt.
Sind die Einstellungen einmal vorgenommen, muss der Betreiber lediglich den Regelungshebel 1 in einen der drei parallelen Schlitze 3, 4, 5 bewegen, um die ersten drei Ventile einzustellen und daher die Flussraten zu den ersten drei hydraulischen Ausgängen einzustellen. Der Hebel 1 wird in jeder Position verbleiben, in der er in einem der drei parallelen Schlitze platziert ist. Zusätzlich wird die Flussrate für eine unbegrenzte Zeit oder für die für das Ventil eingestellte Zeitbegrenzung aufrechterhalten, wenn der Hebel zu einer Position mit maximalem Fluss in einem der Schlitze 3, 4, 5 gedrückt wird, bis der Hebel wieder in den Schlitz eintritt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Maximalfluss stoppen.
Bei einer Abwandlung der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann der Fluss durch Herunterdrücken der Schaltfläche zur Einstellung des Flusses, während der Hebel 1 bei der gewünschten Position in dem gewünschten Schlitz ist, bei einer beliebigen Rate eingestellt werden. Die Flussrate wird dann aufrechterhalten, bis die Schaltfläche wieder heruntergedrückt wird oder bis der Hebel aus dem Schlitz entfernt wird und dann wieder in diesen zurückkehrt.
Das vierte, fünfte und sechste Ventil kann auf exakt dieselbe Weise in dem System mit oder ohne die zuvor beschriebene Anpassung geregelt werden durch Betrieb des Hebels 1 mit einem Hin- und Herschalten der Schaltfläche/des Schalters 7 zur Auswahl der Ventilgruppe.
Das System kann durch Hin- und Herschalten des Schalters 15 vollständig deaktiviert werden. Dieses ist nützlich beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug auf der Straße bewegt wird, wenn es wichtig ist, dass ein Gerät, welches an dem Arbeitsfahrzeug befestigt ist, nicht versehentlich aktiviert wird.

Claims

Regelungssystem für eine Regelung der Einstellung von zwei oder mehr kontinuierlich veränderbaren Parametern, wobei das System einen von Hand betriebenen Hebel (1) aufweist, der in einem Gatter mit zwei grundsätzlich parallelen Schlitzen (3, 5) und einem verbindenden transversalen Schlitz (6) angeordnet ist, wobei die Position des Hebels in jedem der zwei parallelen Schlitze (3, 5) grundsätzlich kontinuierlich veränderbar ist und mit einem gewünschten Wert für jeweils einen der kontinuierlich veränderbaren Parameter korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektronisches Mittel, welches eine Eingabe von dem Hebel (1) erhält, und ein Ausgabemittel für eine Ausgabe eines Signals oder von Signalen, die bezeichnend sind für einen der kontinuierlich veränderlichen Parameter, vorgesehen sind, wobei das verarbeitende Mittel (14) Mittel aufweist für ein Speichern eines Datensatzes hinsichtlich der Position des Hebels (1) in einem der parallelen Schlitze (3, 5), nachdem der Hebel aus dem Schlitz entfernt worden ist, und das verarbeitende Mittel (14) weiterhin das genannte Signal, welches bezeichnend für den gewünschten Wert ist, der dem Schlitz (3, 5) zugeordnet ist, ausgibt, bis der Hebel aus dem entsprechenden Schlitz (3, 5) entfernt und dann zu diesem zurückgeführt ist.
Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der grundsätzlich parallelen Schlitze (3, 5) einen Endbereich besitzt, der mit einem vorbestimmten Wert des Parameters korrespondiert, wobei das verarbeitende Mittel (14) ein Signal ausgibt, welches repräsentativ ist für den genannten vorbestimmten Wert, wenn der Hebel (1) in den genannten Bereich bewegt wird.
Regelungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das verarbeitende Mittel (14) das genannte Signal, welches für den vorbestimmten Wert repräsentativ ist, für eine vorbestimmte Zeit weiterhin ausgibt, nachdem der Hebel (1) aus dem genannten Endbereich entfernt worden ist.
Regelungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein manuell betriebenes Schaltmittel (7) vorgesehen ist, mit dem eine Selektion zwischen zwei oder mehreren kontinuierlich veränderbaren Parametern vorgenommen werden kann, die jedem parallelen Schlitz (3, 5) zugeordnet sind.
Regelungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (9) auf den Hebel (1) montiert ist.
Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gatter drei grundsätzlich parallele Schlitze (3, 4, 5) und einen transversalen Schlitz (6) besitzt und der Hebel (1) in Richtung des zentralen parallelen Schlitzes (4) beaufschlagt ist.
Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein manuell betreibbares Regelungselement (15) für eine Aktivierung oder Deaktivierung des Regelungssystems vorgesehen ist.
Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter-Regelungssignale verwendet werden, um hydraulische Fluss-Regelventile (19, 20, 21) zu betreiben, die mindestens eine mit einem fluidischen Druck betriebene Einrichtung regeln.
Regelungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Flussrate der Fluss-Regelventile (19, 20, 21) für jede Endbereichsposition des Hebels (1) gesetzt werden kann.
Regelungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Fluss vorgebende Regelungseinrichtung (27) vorgesehen ist, die bei Betrieb eine vorbestimmte Flussrate für das Ventil vorgibt, welches den Hebel (1) zu diesem Zeitpunkt regelt oder von diesem geregelt wird, wobei diese Flussrate aufrechterhalten wird, nachdem der Hebel (1) von dem zugeordneten Schlitz (3, 4, 5) entfernt worden ist, bis der Hebel zu dem jeweiligen Schlitz (3, 4, 5) zurückgeführt ist.