EP1263673A2 - Arbeitsmaschine - Google Patents

Arbeitsmaschine

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Publication number
EP1263673A2
EP1263673A2 EP01933674A EP01933674A EP1263673A2 EP 1263673 A2 EP1263673 A2 EP 1263673A2 EP 01933674 A EP01933674 A EP 01933674A EP 01933674 A EP01933674 A EP 01933674A EP 1263673 A2 EP1263673 A2 EP 1263673A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
lifting
working machine
hydraulic function
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01933674A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1263673B1 (de
Inventor
Olaf Bittner
Gustav Leidinger
Jürgen Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Original Assignee
O&K Orenstein and Koppel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by O&K Orenstein and Koppel GmbH filed Critical O&K Orenstein and Koppel GmbH
Publication of EP1263673A2 publication Critical patent/EP1263673A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1263673B1 publication Critical patent/EP1263673B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E02F3/3405—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism
    • E02F3/3411—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism of the Z-type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/434—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like providing automatic sequences of movements, e.g. automatic dumping or loading, automatic return-to-dig
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2292—Systems with two or more pumps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/20—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors controlling several interacting or sequentially-operating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means

Definitions

  • the invention relates to a work machine with work equipment which, for its actuation, has at least two functions controlled by the operator for a first and at least a second element of the work equipment, the first and the at least second hydraulic functions being connected via a signal transmitter.
  • Working machines with working equipment that has several elements that can be moved or adjusted by means of hydraulic functions are known in various configurations.
  • wheel loaders with front loading equipment or excavators are widely used in practice.
  • Modern wheel loaders are increasingly used in various fields of application. Based on the classic earth movement, they are used primarily in industrial applications and increasingly also in agriculture. In the field of earthmoving, the most common issue is the loosening and transportation of material.
  • the wheel loader is equipped with a shovel.
  • Quick couplers with carrying forks are used in industrial applications when goods and pallets are to be transported.
  • Other working tools are light-duty buckets, high-tip buckets, buckets with hold-down devices and clamp forks in many designs.
  • wheel loader kinematics have become known (DE 198 00 164 AI of the applicant) that combines or combines the advantages of both systems.
  • advantages such as a simple construction comparable to the Z system, improved visibility for the driver, and a larger tilt angle range, there are above all the tear force ratios, which remain almost unchanged over the entire stroke range.
  • This made it possible to compensate for a major disadvantage, in particular the Z-kinematics, namely the decrease in tear strength with the lifting height. While this expedient kinematics has already been described in detail in the publication, nothing is said about how such a wheel loader can be suitably operated in terms of control technology.
  • a loading machine is known from WO 99/27197 A2, which has kinematics in which the bucket tipping mechanism has no links of a kinematic chain to the front frame.
  • kinematics On the basis of these kinematics conditions, it is envisaged to implement an approximately parallel tracking of the bucket in terms of control technology, since, without this function, the bucket tilts backwards when lifting via the stroke angle in this kinematics.
  • DE 197 26 821 AI discloses a method and a device for controlling a tool of a work machine, which also has another kinematics system.
  • the use of angle sensors for detecting the kinematics position, a joystick for specifying the operator signal and the modification of the operator signal depending on the kinematics position using data from look-up tables are essentially provided. see.
  • These look-up tables are fixed characteristic diagrams of the kinematic positions, depending on which certain signal modifications take place. The control procedure is therefore essentially based on these fixed look-up tables and is therefore very inflexible.
  • a generic work machine with work equipment namely a front loader with a loading shovel is known.
  • the front loader has two hydraulic operating functions (lifting or lowering and tipping) for a first and a second element of the work equipment (lifting cylinder, tilting cylinder).
  • the first and the second hydraulic function are connected to one another via a signal transmitter (hand lever), which can be actuated by an operator in two mutually perpendicular directions, namely in an X direction and a Y direction, one direction being the one function and the other function is assigned to the other direction.
  • a signal transmitter hand lever
  • the hand lever (signal lifter) is brought into an overpressing or end position in one direction, the other hydraulic function is automatically brought into a rest position, however, it is a simple on and off switching, a control-technical connection of the Both hydraulic functions are not provided.
  • the object of the invention is to provide a universally usable work machine whose hydraulic functions can be operated as simply and flexibly as possible.
  • the at least second hydraulic function can also be controlled via an electronic control which has a controller to which the control signals of the signal generator of the first hydraulic function are fed and storage means in which in mathematically and / or graphically form at least one kinematic relationship between the first and the at least second hydraulic function. is laid, the controller establishing the connection to the at least second hydraulic function in accordance with this kinematic relationship.
  • Such a machine is very simple and flexible to use and can be operated particularly easily by the operator, since the operator only has to operate the first hydraulic function, for example by actuating the lifting cylinder of the lifting frame of a wheel loader with the aid of a joystick as a signal generator. Based on this operating signal for the first hydraulic function, the second hydraulic function and, if appropriate, further hydraulic functions are then automatically actuated without further intervention by the operator, based on the signal transmitter, without a further operating signal having to be generated by the operator , This considerably simplifies the handling of the work machine for the operator; by modifying the electronic control (i.e. the associated stored functions), the work machine is suitable for many applications.
  • the electronic control i.e. the associated stored functions
  • the kinematic relationship between the rocker arm and the lifting frame can be stored in the storage means, whereupon, based on the control signal of the signal generator for the first hydraulic function (for example lifting frame), by the controller on the basis of the kinematic Context, the control signal for the second hydraulic function, for example the tilt cylinder, is determined and this is then controlled accordingly.
  • the at least second hydraulic function is at least temporarily direct by the operator by overriding the electronic control by the operator is controllable.
  • a first sensor for determining the position of the element of the work equipment operated by the first hydraulic function and at least one second sensor for determining the position of the element of the work equipment operated by the at least second hydraulic function are provided, wherein the sensors are connected to the electronic control.
  • the electronic control is set up in such a way that it determines the target value of the second element from the actual value of the first element determined by the first sensor and compares it with the actual value determined by the second sensor and at Deviation determines a correction value and taking this into account Correction value controls the at least second hydraulic function accordingly. It is thus possible in a simple manner to correct the position of the work equipment.
  • the flexibility of the working machine can be further improved by storing several mathematical and / or graphical functions for several kinematic relationships between the first and the at least second hydraulic function in the storage means, which can be activated optionally by the operator. Special hydraulic functions and the like can also be implemented in a very simple manner.
  • each-in input keys are provided in the memory means for modifying the mathematical and / or graphic functions. This makes it easy for the operator to make and maintain modifications.
  • the at least one signal transmitter is designed as a joystick.
  • a joystick can then also serve as a signal generator for a possible second signal.
  • a work machine according to the invention can, for example be designed as an excavator.
  • Such an excavator usually has three hydraulic functions, namely raising / lowering the boom, moving the arm and moving the bucket. Other special functions are also possible.
  • only the lifting or lowering of the boom is then controlled by the operator as the first hydraulic function; the further hydraulic functions are controlled based on this by the electronic control.
  • the work machine according to the invention is designed as a mobile loader with front loading equipment.
  • the first hydraulic function is then formed by the lifting cylinder of the lifting frame, the second, for example by the rocking cylinder of the rocker arm, further, for example special functions, are also possible.
  • the mobile loader is designed in accordance with the features of claim 11, ie contains universal kinematics, as is known in principle from DE 198 00 164 AI. Because of the almost linear relationship between the lifting angle and the rocker arm angle of the loader, the determination of the respective control signal for the second hydraulic function (tilt cylinder) is then carried out in the electronic control for the parallel guidance of the working advises particularly easy. With this configuration, a universally applicable wheel loader is then available, which can be used in earthmoving, industry, agriculture, as well as in other fields of application, without the kinematics having to be changed.
  • the universal field of application of such a wheel loader can be expanded further in that, in addition to the first and the second hydraulic function, at least one further hydraulic function is provided for a further loader function.
  • This can e.g. around special attachments such as high-tip bucket, tree clamp, rotary cleaner, broom and the like. act.
  • a load-sensing system is also advantageously provided, which prevents the movement interruption of individual consumers (cylinder or hydraulic motors) if the hydraulic system is not supplied with power.
  • a loader designed in this way offers a large number of Advantages that are given below as examples.
  • a charger designed according to the invention offers a large number of advantages, which are given below by way of example.
  • the shaking movements of the shovel required in agriculture can be realized by the electronic control.
  • the characteristics of the joystick can be modified (aggressive, soft) and the kinematics allow high tilting angles and spreading speeds.
  • the control system allows automatic detection of the desired shaking movement (frequency) and adjustment of the dumping proportion to evenly pour out material. It is also possible to reduce the power consumption of the drive motor in the lower speed range to avoid motor overload when loading vehicles when the engine is idling (vehicle standstill) by reducing the flow cross-sections in the control spool (volume flows).
  • the maximum engine pressure when negotiating inclines while lifting loads can be limited.
  • the delivery volume to the hydraulic cylinders is reduced, the range of services is increased by the reduced engine pressure and redistributed in favor of the drive system.
  • each-in input keys allows a high degree of flexibility to be achieved both for a stroke end shutdown and for a bucket stop damping as well as for an automatic return of the bucket or the carrying fork. Due to the bucket stop damping, hard tipping and / or tipping stops can be avoided. When using rock, reaching the stops can be avoided as the material rolls out on its own.
  • the "teach-in” input keys also allow the driver or operator to make individual settings at any time, which is a considerable advantage, for example, compared to the solution with fixed look-up tables known from DE 197 26 821 AI.
  • each-in input keys ensure greater flexibility for any further loader functions that may be provided.
  • the desired setpoint can be set with an additional joystick and saved for continuous operation by pressing the "teach-in” button. Continuous operation is then maintained until it is changed by the operator.
  • the lifting speed depending on the Lifting height can be designed variably, which also enables end position damping of the cylinders.
  • end position damping of the cylinders can be equipped with this feature; any other movement stop is also more comfortable with this function.
  • active pitching vibration damping of the vehicle, especially during transport is possible by using pressure sensors in the lifting cylinders and controlling the valve functions lifting / lowering in such a way that vehicle vibrations are minimized by controlling the weight of the work tool with or without a payload by controlling the lifting cylinder movement Vibration damping serves.
  • Pressure and angle sensors can also be used to provide automatic filling for the blades in the ground, so that, for example, the blade can be controlled in such a way that a uniform chip is removed from the bottom to the top. will be carried.
  • safety against pipe breakage can also be guaranteed; in the event of a sudden loss of pressure, the control slides can be closed.
  • FIG. 1 is a side view of a mobile loader in bucket mode for earthmoving
  • FIGS. 1 and 2 show the lifting / tilting angle characteristic of the kinematics of the loader according to FIGS. 1 and 2,
  • Fig. 8 shows a principle of operation of a fork parallel guidance with the same controller structure.
  • a work machine according to the invention is described below with reference to a special embodiment, namely a mobile loader with front loading equipment, but the work machine can in principle also be designed differently, for example as an excavator or the like. be realized.
  • a mobile loader as a working machine is generally designated by the reference numeral 1.
  • This loader 1 has a front frame part 2, to which a universal kinematics is articulated, the basic structure of which is described in more detail in DE 198 00 164 AI.
  • These universal kinematics initially have a lifting frame 3 which forms a first element of the work equipment and which is pivotally articulated on the frame part 2 with its rear end.
  • This lifting frame 3 usually consists of two parallel frame parts which are suitably connected to one another over their length.
  • At least one of the first hydraulic functions can also be rotated on the frame part 2 of the loader 1 the loader-forming lifting cylinder is mounted, which is articulated at its other end in a pivot point 4 on the lifting frame 3.
  • the lifting frame 3 can thus be pivoted about the lifting frame pivot point 5 with a variable lifting angle between the lifting frame 3 and the frame part 2, ie it can be raised and lowered.
  • the lifting frame 3 has, between its two frame parts, a cross-beam 8 indicated by a dashed line, on which two parallel rocker arm mounts 9 are arranged, at the free ends of which a rocker arm 11 forming a second element of the working equipment is articulated in a rocker arm pivot point 10.
  • rocker arm 11 The lower end of the rocker arm 11 is articulated in a rocker cylinder pivot point 12 to a rocker cylinder 13 which forms the second hydraulic function of the loader and which is articulated at its other end in a rocker cylinder pivot point 14 on the front frame part 2.
  • rocker cylinder 13 which forms the second hydraulic function of the loader and which is articulated at its other end in a rocker cylinder pivot point 14 on the front frame part 2.
  • the upper end of the rocker arm 11 is articulated in a rocker rod pivot point 15 on a rocker rod 16, the other end of which is above the blade pivot point
  • the lifting frame 3 can be raised or lowered by actuating the lifting cylinder (first hydraulic function)
  • the rocker arm 11 can be moved with the rocking rod 16 and thus the shovel by extending or retracting the piston rod of the tilt cylinder 13 (second hydraulic function) 7 or the fork 7 'are pivoted.
  • the arrangement of the rocker arm 11 relative to the lifting frame 3 is such that there is an essentially linear relationship between the lifting angle (the angle between the lifting frame 3 and the frame part 2) and the tilt angle (the angle between the rocker arm 11 and the lifting frame 3).
  • This linear characteristic makes it possible to implement predetermined movement sequences, for example the parallel guidance of the work tool, with simple regulation and control technology means.
  • the relationship between the lift and the tilt angle is shown in detail in FIG. 3. This representation assumes a zero position with a horizontal lifting frame 3 and a carrying fork 7 'lying parallel in this position.
  • the kinematics show a largely linear characteristic over the entire stroke range and no reversal of movement, as occurs with Z-kinematics for the tilt cylinder if you want to implement parallel guidance.
  • the loader designed according to the invention is characterized by an electronic (electro-hydraulic) control of the kinematics, which makes use of this linear characteristic.
  • FIG. 1 The essential components of such an electronic control are shown in FIG.
  • two pumps 18 are often used to supply the working hydraulics (lifting cylinder, tilting cylinder) and the hydraulic steering 19.
  • the electrohydraulics are preferably equipped with a load-sensing system, not shown, so that both pumps 18 are controlled by the LS pressures of the steering or the working hydraulics.
  • the steering pump is also used to supply the working hydraulics. With this control principle, faster work cycles of the loader are possible during use.
  • a priority circuit (priority valve 20) ensures the priority supply of the steering.
  • the electrohydraulics have a generally designated 21 th electrohydraulic valve block, which is equipped with electrohydraulic pilot valves, not shown. Their electrical actuation is carried out by a controller 22. Depending on these actuation signals, the end faces of the main control slide in the valve block 21 are acted upon by a corresponding pilot pressure and are displaced against a spring force. If the pilot system fails, the spring force resets the main spool to the neutral position. In the basic configuration of a loader, the lifting and tilting cylinders are actuated by the valve block 21. Another valve section is optionally flanged to control another hydraulic cylinder or hydraulic motor. This cylinder is designated as a third function in FIG. 4 and is indicated by reference numeral 24. In individual cases, further connections can also be provided to control application-specific special devices.
  • the Crosswise operation of a so-called multi-function joystick generates the control signals of the basic functions of lifting / lowering and tipping / tipping and activates special functions by means of a series of buttons or signals are given to the control unit of the powershift transmission for gear or travel direction selection.
  • Another separate electronic joystick is optionally used to control the third function (reference number 24). Both joysticks communicate with the controller 22 or the other CAN-capable control components shown via an integrated CAN interface.
  • Figure 5 shows a simplified representation of the linkage of the CAN-capable components.
  • the current position of the lifting frame 3 and the rocker arm 11 is continuously determined by two angle sensors arranged on the lifting frame 3 and on the rocker arm 11 and is likewise reported to the mobile controller 22 via CAN bus.
  • the position of the loader kinematics is the necessary input information for a large number of special functions and their monitoring.
  • the position of the kinematics was previously reported to the control panel via a different number of initiators, from which the corresponding solenoid valves were activated.
  • These solenoid valves were installed in connection with small additional pistons on the control block, for example in the event of a stroke limit switch When the lifting height defined by the initiator is reached, the control piston is forced to switch back to the neutral position and thus limit the lifting process.
  • a desired change in lifting height always required a change in the initiator position on the assembly side.
  • the electronic control system makes it possible to implement special functions, such as end-of-stroke shutdown, automatic blade return or blade stop damping, without additional hydraulic solenoid valves and additional pistons, since the software enables simple override of the joystick signals and thus control of the piston strokes depending on the angle sensor data.
  • the controller 22 automatically reduces the lifting speed and switches off when the limit height is reached.
  • algorithmic possibilities can also be created in order to be able to deliberately run over the stroke limitation.
  • a higher degree of flexibility can be created at the same time.
  • To set a new desired limit height the operator moves to this, actuates a “teach-in” key and the controller 22 stores the new limit height.
  • the limit height can be set without mechanical Effort can be changed as often and very simply by the operator.
  • a main task and a task 1 the input and output relationships of the controller 22 are shown in FIG.
  • the signals from the joysticks 23 and the angle sensors are read in via the CAN connection.
  • Software functions are also parameterized via the CAN interface, for example with a service laptop.
  • the machine operator activates the special functions using a series of buttons located in the control panel or in the side panel. These buttons are read in via digital inputs of the controller 22.
  • the CAN signals and the signals of the digital inputs (buttons) are processed in task 1 and the main task and lead to the activation and processing of control routines.
  • proportional magnets of the electrohydraulic pilot valves of the control block 22 or switching magnets of the load stabilization module or the floating position valve are controlled via PWM outputs. LEDs signal different states of the special functions.
  • FIG. 7 illustrates in a simplified manner the assignment of the control algorithms to the main task or to task 1. All time-critical routines are processed in task 1, with a further subdivision into four groups for better time synchronization. Task 1 is called in 5 ms intervals, whereby one routine group is processed one after the other. After processing a group in task 1, which requires between 3-4 ms, the system jumps back to the main task and the control routines assigned here are processed further. For task 1, this means that every control function is executed every 20 ms.
  • the time-critical control components include synchronization and reading in the data from the angle sensors, reading in the joystick data and processing them in relation to the design of the characteristic curve, as well as all the basic functions of lifting / lowering, tipping / unloading, and a third and possibly fourth function Actuation of hoist and attachments.
  • the fork parallel guidance and the automatic feedback are integrated into task 1 of the special functions.
  • the regulated tracking of the tilt angle for the parallelism of the support fork 7 'as well as the constant calculation of the tilt cylinder length for the blade return are routines that require defined cycle rates.
  • control according to the invention is shown in detail using the example of parallel guidance of the carrying fork 7 '.
  • the first hydraulic function namely the lifting cylinder
  • the second hydraulic function tilt cylinder 13
  • the electronic control is connected to the signal transmitter of the first hydraulic function (lifting cylinder) via the electronic control.
  • the corresponding signal is tapped (position indicated by reference numeral 25) and processed by the electronic control or by the controller 22.
  • the controller 22 accesses a kinematic relationship between the first and the second hydraulic function stored in storage means of the electronic control, namely, in the exemplary embodiment according to FIG. 3, the almost linear relationship between the tilt angle of the rocker arm 11 and the lifting angle of the lifting frame 3 derived, the controller 22 then determines the control signal for the second hydraulic function, ie the tilt cylinder 13, and controls it accordingly.
  • the basic idea is to control the speed of the tilt cylinder 13 and thus of the rocker arm 11, the errors of which are corrected by a position control.
  • a setpoint input enables good follow-up behavior with sufficient stability in low-frequency systems.
  • the joystick signal is a speed signal for the stroke movement. Taking into account the kinematic relationships and the valve characteristics, this also generates a target speed signal for the rocker arm 11 derived. A corrective position control is applied to this speed control of the rocker arm 11.
  • the setpoint for the rocker arm angle which is dependent on the position of the lifting frame 3, is calculated using a kinematic model.
  • the actual value of the stroke angle forms the input variable for the calculation of the setpoint angle of the position control.
  • the controlled variable is generated in a position controller, eg PID controller, which is superimposed on the setpoint input.
  • the I part of the controller works as a switching integrator.
  • the output variable is limited and assigned to the two pilot valves depending on the sign.
  • a correction function is provided for the transport trip with the parallel fork 7 'switched on and the load resting thereon. If the inclination of the longitudinal axis of the wheel loader changes during the journey so that there is a risk of slipping for the load, the driver can correct the position of the carrying fork 1 'by actuating the joystick function by tipping or tipping. If a toggle signal is sent to controller 22 during active parallel guidance, it automatically deactivates the parallel guidance routine for the correction process. When the correction movement ends, the controller 22 takes over the new position of the carrying fork 7 ′ and determines an offset for the tilt angle setpoint from the existing angle sensor signals. This offset is included in the setpoint calculation of the tilt angle and the parallel guidance routine is reactivated. This function allows corrections during transport as well as the "teach-in" of the desired fork position for parallel guidance.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown, further configurations are possible without departing from the basic idea.
  • the working machine can of course also be realized in another way, for example in the form of an excavator or in the form of a differently designed wheel loader and the like. more.

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Abstract

Es soll eine universell einsetzbare Arbeitsmaschine mit einer Arbeitsausrüstung, welche zu ihrer Betätigung wenigstens zwei hydraulisch vom Bediener gesteuerte Funktionen für wenigstens ein erstes und ein zweites Element der Arbeitausrüstung aufweist, geschaffen werden, deren Hydraulikfunktionen möglichst einfach und flexibel bedient werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass die wenigstens zweite hydraulische Funktion (13) über eine elektronische Steuerung (21, 22) mitsteuerbar ist, welche einen Controller (22), dem die Steuersignale des Signalgebers (23) der ersten hydraulischen Funktion zugeleitet werden, und Speichermittel aufweist, in welchen in mathematischer und/oder graphischer Form wenigstens ein kinematischer Zusammenhang zwischen der ersten und der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion abgelegt ist, wobei der Controller (22) entsprechend dieses kinematischen Zusammenhanges die Verbindung zur wenigstens zweiten hydraulischen Funktion herstellt.

Description

"Arbeitsmaschine "
Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine mit einer Arbeitsausrüstung, welche zu ihrer Betätigung wenigstens zwei vom Bediener gesteuerte Funktionen für ein erstes und wenigstens ein zweites Element der Arbeitsausrüstung aufweist, wobei die erste und die wenigstens zweite hydraulische Funktion über einen Signalgeber verbunden sind.
Arbeitsmaschinen mit einer Arbeitsausrüstung, die mehrere Elemente aufweist, die mittels hydraulischer Funktionen bewegt oder verstellt werden können, sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. So werden beispielsweise Radlader mit Frontladeausrüstung oder Bagger in großem Umfang in der Praxis eingesetzt.
Moderne Radlader werden in heutiger Zeit verstärkt in verschiedenen Einsatzbereichen verwendet. Ausgehend von der klassischen Erdbewegung werden sie vor allem auch im Industrieeinsatz und zunehmend auch in der Landwirtschaft verwendet. Im Bereich der Erdbewegung geht es dabei am häufigsten um das Lösen und Transportieren von Material . Dabei ist der Radlader mit einer Schaufel ausgerüstet. Im Industrieeinsatz, wenn Güter und Paletten transportiert werden sollen, werden Schnellwechsler mit Traggabeln verwendet. Weitere Arbeitswerkzeuge sind Leichtgutschaufeln, Hochkippschaufeln, Schaufeln mit Niederhaltern und Klammergabeln in vielen Ausführungen. Neben den Hauptfunktionen zur Bewegung des Hub- werkes (nämlich Heben und Senken), des Kippwerkes (Ankippen, Auskippen) und zum Betrieb von Sonderanbaugeräten mit einer weiteren Ventilblockeinheit hat dieses breite Einsatzspektrum zur Entwicklung einer Vielzahl von Sonderfunktionen geführt, um die Maschinen optimal an ihre Arbeitsaufgaben anzupassen. Herstellerseitig bedeutet dies jedoch einen hohen Aufwand, da bisher unterschiedliche Kinematiksysteme und Hydraulikbaugruppen entsprechend den jeweiligen Anforderungen vorgehalten und montiert werden müssen. Bei diesen verschiedenen Kinematiksystemen herrschen bisher die sogenannte Z- Kinematik und die PZ-Kinematik vor.
Bei der Z-Kinematik wird in Bodenlage der Schaufel eine hohe Reißkraft erzeugt. Diese Kraft resultiert aus der Druckbeaufschlagung der gesamten Kolbenfläche des Kippzylinders und deren Weiterleitung über entsprechend abgestimmte Armlängen des Kipphebels an die Schaufelschneide. Während des Hubvorganges soll die Schaufel weiter angekippt werden. Dadurch wird der Füllvorgang der Schaufel an der Wand unterstützt und der Nutzlastschwerpunkt wird möglichst weit nach hinten verlagert. Wenn die Schaufel geleert werden soll, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine große Auskippgeschwindigkeit, da die Kolbenringfläche mit Druck beaufschlagt wird und hier nur der kleinere Kolbenstangenraum gefüllt werden muss . Im Industrieeinsatz sind beispielsweise eine exakte Parallelführung der Traggabel über den gesamten Hubbereich und hohe Haltekräfte des Kippwerkes bei Verwendung von Rohroder Baumklammern wesentlich. Das führt insbesondere bei negativen Auskippwinkeln zu einem enormen Kraftbedarf (Haltekraft), da der Schwerpunkt der Nutzlast sehr weit vor dem Anlenkpunkt am Hubrahmen liegt bzw. zu hohen Rückdrehkräften, um die Transportstellung zu erreichen. Die PZ-Industriekinematik wird der Parallelführung der Traggabel durch eine entsprechende Parallelogrammanordnung der Elemente der kinematischen Kette gerecht und ihr Reißkraftpotential ist besonders im Ankippbereich an die Erfordernisse angepasst worden. Daneben stellt die PZ-Industriekinematik (z.B. in DE 42 11 078 C2 beschrieben) auch im Sinne der Standardisierung bereits einen Entwicklungsschritt dar, da sie mit gleichen Anlenkpunkten ausgestattet und damit am gleichen Vorderrahmen anbaubar ist, wie die Z-Kinematik.
Unter der Zielstellung des universellen Einsatzes der Maschine sowohl mit Ladeschaufel für die Erdbewegung als auch mit Traggabel für den Palettentransport im Industriebereich ist eine Radladerkinematik bekannt geworden (DE 198 00 164 AI der Anmelderin) , die die Vorzüge beider Systeme vereint bzw. verbindet. Neben Vorteilen, wie einem dem Z-System vergleichbar einfachen Aufbau, verbesserter Sichtverhältnisse für den Fahrer, eines größeren Kippwinkelbereiches, sind es vor allem die Reißkraftverhältnisse, die über den gesamten Hubbereich nahezu unverändert hoch bleiben. Damit konnte ein wesentlicher Nachteil, insbesondere der Z-Kinematik, kompensiert werden, nämlich die Abnahme der Reißkraft mit der Hubhöhe. Während diese zweckmäßige Kinematik in der Druckschrift bereits im Einzelnen beschrieben ist, ist nichts darüber ausgesagt, wie steuerungstechnisch ein solcher Radlader geeignet betrieben werden kann.
Aus WO 99/27197 A2 ist eine Lademaschine bekannt, die eine Kinematik aufweist, bei der das Schaufelkippwerk keine Verbindungsglieder einer kinematischen Kette zum Vorderrahmen aufweist. Aufgrund dieser Kinematikverhältnisse ist vorgesehen, steuerungstechnisch aufwendig eine annähernd parallele Nachführung der Schaufel zu verwirklichen, da ohne diese Funktion bei dieser Kinematik die Schaufel beim Heben über den Hubwinkel nach hinten kippt.
Aus DE 197 26 821 AI sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Werkzeuges einer Arbeitsmaschine bekannt, die ebenfalls ein anderes Kinematiksystem aufweist. Verfahrensmäßig ist dabei im wesentlichen die Verwendung von Winkelsensoren zur Erfassung der Kinematikstellung, eines Joysticks zur Vorgabe des Bedienersignals und die Modifikation des Bedienersignals in Abhängigkeit der Kinematikstellung unter Verwendung von Daten aus Nachschautabellen vorge- sehen. Diese Nachschautabellen sind festliegende Kennfelder der Kinematikstellungen, in deren Abhängigkeit bestimmte Signalmodifikationen erfolgen. Das Steuerungsverfahren basiert somit wesentlich auf diesen festliegenden Nachschautabellen und ist dadurch sehr unflexibel.
Aus EP 0 608 096 AI ist eine gattungsgemäße Arbeitsmaschine mit einer Arbeitsausrustung, nämlich ein Frontlader mit einer Ladeschaufel bekannt. Dabei weist der Frontlader zwei hydraulische Bedienfunktionen (Heben bzw. Senken und Kippen) für ein erstes und ein zweites Element der Arbeitsausrustung (Hubzylinder, Kippzylinder) auf. Die erste und die zweite hydraulische Funktion sind über einen Signalgeber (Handhebel) miteinander verbunden, welcher von einem Bediener in zwei zueinander rechtwinklige Richtungen, nämlich in eine X- Richtung und eine Y-Richtung betätigt werden kann, wobei der einen Richtung die eine Funktion und der anderen Richtung die andere Funktion zugeordnet ist. Dadurch ist es möglich, mehrere Schalthebel oder Schaltknöpfe durch einen Schalthebel bzw. Signalgeber zu ersetzen, die Signale für die beiden hydraulischen Funktionen stehen jedoch in keinem Zusammenhang zueinander. Wird der Handhebel (Signalheber) in einer Richtung in eine Überpress- bzw. Endlage gebracht, wird die andere hydraulische Funktion automatisch in eine Ruhelage gebracht, dabei handelt es sich jedoch um eine einfache Ein- und Ausschaltung, eine steuerungstechnische Verknüpfung der beiden hydraulischen Funktionen ist nicht vorgesehen.
Während bei Radladern häufig, abgesehen von etwaigen Sonderfunktionen, nur zwei hydraulische Funktionen (Hydraulikzylinder für den Hubrahmen und Kippzylinder für den Kipphebel) vorhanden sind, sind beispielsweise bei Baggern grundsätzlich wenigstens drei hydraulische Funktionen (ohne Sonderfunktionen) notwendig, nämlich das Anheben bzw. Absenken des Auslegers, die Bewegung des Stiels und die Bewegung des Löffels. Bei derartigen relativ komplizierten Kinematiksystemen ist die Steuerung der einzelnen hydraulischen Funktionen der Arbeitsmaschine noch aufwendiger.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare Arbeitsmaschine zu schaffen, deren Hydraulikfunktionen möglichst einfach und flexibel bedient werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Arbeitsmaschine der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens zweite hydraulische Funktion über eine elektronische Steuerung mitsteuerbar ist, welche einen Controller, dem die Steuersignale des Signalgebers der ersten hydraulischen Funktion zugeleitet werden, und Speichermittel aufweist, in welchen in mathematischer und/oder graphischer Form wenigstens ein kinematischer Zusammenhang zwischen der ersten und der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion ab- gelegt ist, wobei der Controller entsprechend dieses kinematischen Zusammenhanges die Verbindung zur wenigstens zweiten hydraulischen Funktion herstellt.
Eine solche Arbeitsmaschine ist sehr einfach und flexibel einsetzbar und läßt sich besonders einfach vom Bediener bedienen, da der Bediener nur die erste hydraulische Funktion betätigen muss, indem er beispielsweise mit Hilfe eines Joysticks als Signalgeber den Hubzylinder des Hubrahmens eines Radladers betätigt. Basierend auf diesem Bediensignal für die erste hydraulische Funktion wird dann, ohne dass ein weiteres Bediensignal vom Bediener erzeugt werden muss, basierend auf dem Signalgeber, von einer geeigneten elektronischen Steuerung die zweite hydraulische Funktion und ggf. weitere hydraulische Funktionen automatisch ohne weiteren Eingriff des Bedieners betätigt. Die Handhabung der Arbeitsmaschine wird dadurch für den Bediener wesentlich vereinfacht, durch Modifikation der elektronischen Steuerung (d.h. der zugehörigen gespeicherten Funktionen) ist die Arbeitsmaschine für viele Anwendungsfälle geeignet.
Bei einem Radlader kann der kinematische Zusammenhang zwischen dem Kipphebel und dem Hubrahmen in den Speichermitteln abgelegt sein, worauf dann, basierend auf dem Steuersignal des Signalgebers für die erste hydraulische Funktion (z.B. Hubrahmen), vom Controller auf der Basis des kinematischen Zusammenhanges das Steuersignal für die zweite hydraulische Funktion, beispielsweise den Kippzylinder, ermittelt wird und diese dann entsprechend gesteuert wird.
Um zeitweise oder über einen längeren Zeitraum auch für die zweite und ggf. weitere hydraulische Funktionen eine manuelle Bedienung durch den Bediener zu ermöglichen, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die wenigstens zweite hydraulische Funktion durch einen zweiten Signalgeber vom Bediener durch Übersteuerung der elektronischen Steuerung wenigstens zeitweise direkt steuerbar ist.
In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein erster Sensor zur Ermittlung der Position des von der ersten hydraulischen Funktion betätigten Elementes der Arbeitsausrustung und wenigstens ein zweiter Sensor zur Ermittlung der Position des von der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion betätigten Elementes der Arbeitsausrustung vorgesehen sind, wobei die Sensoren mit der elektronischen Steuerung verbunden sind. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die elektronische Steuerung derart eingerichtet ist, dass sie aus dem vom ersten Sensor ermittelten Ist-Wert des ersten Elementes den Soll-Wert des zweiten Elementes ermittelt und mit dem von dem zweiten Sensor ermittelten Ist-Wert vergleicht und bei Abweichung einen Korrekturwert ermittelt und unter Berücksichtigung dieses Korrekturwertes die wenigstens zweite hydraulische Funktion entsprechend steuert. Somit ist es auf einfache Weise möglich, eine Lagekorrektur der Arbeitsausrustung zu realisieren.
Die Flexibilität der Arbeitsmaschine läßt sich noch weiter dadurch verbessern, dass in den Speichermitteln mehrere mathematische und/oder graphische Funktionen für mehrere kinematische Zusammenhänge zwischen der ersten und der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion abgelegt sind, welche vom Bediener wahlweise aktivierbar sind. So lassen sich auf sehr einfache Weise auch hydraulische Sonderfunktionen verwirklichen und dergleichen.
Besonders zweckmäßig ist es weiterhin, dass zur Modifikation der mathematischen und/oder graphischen Funktionen in den Speichermitteln "teach-in" -Eingabetasten vorgesehen sind. Dadurch lassen sich vom Bediener auf einfache Weise Modifikationen vornehmen und erhalten.
Ferner ist besonders bevorzugt weiterhin vorgesehen, dass der wenigstens eine Signalgeber als Joystick ausgebildet ist. Ein solcher Joystick kann dann auch noch als Signalgeber für ein etwaiges zweites Signal dienen.
Eine erfindungsgemäße Arbeitsmaschine kann beispielsweise als Bagger ausgebildet sein. Ein solcher Bagger weist üblicherweise drei hydraulische Funktionen auf, nämlich Anheben/Senken des Auslegers, Bewegung des Stiels und Bewegung des Löffels. Außerdem sind weitere Sonderfunktionen möglich. Erfindungsgemäß wird dann als erste hydraulische Funktion lediglich das Anheben bzw. Absenken des Auslegers vom Bediener gesteuert, die weiteren hydraulischen Funktionen werden basierend darauf von der elektronischen Steuerung gesteuert.
In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine als mobiler Lader mit Frontlädeausrüstung ausgebildet. Die erste hydraulische Funktion wird dann vom Hubzylinder des Hubrahmens gebildet, die zweite beispielsweise vom Kippzylinder des Kipphebels, ferner sind weitere, beispielsweise Sonderfunktionen, möglich.
Wenn die Arbeitsmaschine als mobiler Lader verwirklicht wird, ist ganz besonders bevorzugt vorgesehen, dass der mobile Lader in Übereinstimmung mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 ausgebildet ist, d.h. eine Universalkinematik enthält, wie diese grundsätzlich aus DE 198 00 164 AI bekannt ist. Dabei ist dann aufgrund des nahezu linearen Zusammenhanges zwischen dem Hubwinkel und dem Kipphebelwinkel des Laders die Ermittlung des jeweiligen Steuersignales für die zweite hydraulische Funktion (Kippzylinder) in der elektronischen Steuerung für die Parallelführung des Arbeitsge- rätes besonders einfach. Bei dieser Ausgestaltung steht dann ein universell einsetzbarer Radlader zur Verfügung, der sowohl in der Erdbewegung, der Industrie, der Agrarwirtschaft als auch in anderen Anwendungsfeidern verwendet werden kann, ohne dass die Kinematik geändert werden muss. Dies ist mit der elektronischen Steuerung steuerungstechnisch leicht zu realisieren, da die Kinematik selbst einen nahezu linearen Zusammenhang zwischen dem Hub- und Kipphebelwinkel aufweist. Dies ermöglicht ein einfaches und gleichzeitig robustes Regelungskonzept, insbesondere für die Parallelführung des Arbeitswerkzeuges beim Industrieeinsatz .
Der universelle Einsatzbereich eines solchen Radladers läßt sich noch dadurch erweitern, dass neben der ersten und der zweiten hydraulischen Funktion wenigstens eine weitere hydraulische Funktion für eine weitere Laderfunktion vorgesehen ist. Hierbei kann es sich z.B. um Sonderanbaugeräte, wie Hochkippschaufel, Baumklammer, Rotationscleaner, Kehrbesen und dergl . handeln.
Bei einem solchen Lader ist vorteilhaft auch ein Load-Sen- sing-System vorgesehen, welches bei Unterversorgung des Hydrauliksystems die Bewegungsunterbrechung einzelner Verbraucher (Zylinder- oder Hydromotoren) verhindert.
Ein derart ausgestalteter Lader bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die nachfolgend beispielhaft angegeben werden.
Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Lader bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die nachfolgend beispielhaft angegeben werden. So lassen sich beispielsweise die in der Landwirtschaft geforderten Schüttelbewegungen der Schaufel durch die elektronische Steuerung realisieren. Die Charakteristik des Joysticks ist modifizierbar (aggresiv, weich) und die Kinematik erlaubt hohe Auskippwinkel und Streugeschwindigkeiten. Ferner erlaubt die Steuerung eine automatische Erkennung der gewünschten Schüttelbewegung (Frequenz) sowie eine Einstellung des Auskippanteiles zum gleichmäßigen Ausschütten von Material. Ferner ist es möglich, die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors im unteren Drehzahlbereich zur Vermeidung einer Motorüberlastung bei der Beladung von Fahrzeugen im Leerlauf der Motors (Stillstand des Fahrzeuges) durch Reduzierung der Strömungsquerschnitte im Steuerschieber (Volumenströme) zu verringern.
Außerdem kann die maximale Motordrückung beim Befahren von Steigungen und gleichzeitigem Heben von Lasten begrenzt werden. Dazu wird die Fördermenge zu den Hydraulikzylindern reduziert, das Leistungsangebot durch die verringerte Motor- drückung erhöht und zu Gunsten des Fahrantriebes umverteilt. Ferner ist es möglich, die maximale Fördermenge größer als üblich auszulegen, da die Steuerung der Leistungsverteilung zwischen Fahrantrieb und Arbeitshydraulik, je nach Einsatz, möglich ist.
Durch das Vorsehen der "teach-in" -Eingabetasten kann eine hohe Flexibilität sowohl für eine Hubendabschaltung als auch für eine Schaufelanschlagdämpfung als auch für eine Rückführautomatik der Schaufel oder der Traggabel erreicht werden. Durch die Schaufelanschlagdämpfung können harte Ankipp- und/oder Auskippanschläge vermieden werden, bei Felseinsatz kann das Erreichen der Anschläge grundsätzlich vermieden werden, da das Material allein ausrollt. Durch die "teach- in"-Eingabetasten kann vom Fahrer bzw. Bediener zudem jederzeit eine individuelle Einstellung vorgenommen werden, was beispielsweise einen erheblichen Vorteil gegenüber der aus DE 197 26 821 AI bekannten Lösung mit festen Nachschautabellen darstellt.
Ferner wird durch die "teach-in"-Eingabetasten eine höhere Flexibilität für etwa vorgesehene weitere Laderfunktionen gewährleistet. Mit einem zusätzlichen Joystick kann der gewünschte Sollwert eingestellt und durch die Betätigung der "teach-in "-Taste für den Dauerbetrieb gespeichert werden. Der Dauerbetrieb bleibt dann solange erhalten, bis er vom Bediener geändert wird.
Ferner kann die Hubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Hubhöhe variabel gestaltet werden, was auch eine Endlagendämpfung der Zylinder ermöglicht. Dadurch können auch Zylinder ohne integrierte hydraulisch-mechanische Endlagendämpfung mit diesem Merkmal ausgestattet werden, auch jeder andere Bewegungshalt wird durch diese Funktion komfortabler. Ferner ist es möglich, durch Reduzierung der Strömungsquerschnitte im Steuerschieber bei großen Lasten eine lastunabhängige Senkgeschwindigkeit zu realisieren. Das Fahrzeug ist dadurch für den Fahrer sicherer zu führen. Weiterhin ist eine aktive Nickschwingungsdämpfung des Fahrzeuges, insbesondere während der Transportfahrt, durch den Einsatz von Drucksensoren in den Hubzylindern und Steuerung der Ventilfunktionen Heben/Senken derart möglich, dass Fahrzeugschwingungen minimiert werden, indem das Gewicht des Arbeitswerkzeuges mit oder ohne Nutzlast durch Steuerung der Hubzylinderbewegung zur Schwingungstilgung dient. Vorteilhafterweise ist bei Verwendung eines Load-Sensing-Systems die Pumpensteuerung von einer Druckregelung über das Load-Sensing- Signal auf ein Konstantpumpenverhalten umzustellen.
Ferner ist es möglich, bei Verwendung von Drucksensoren auch eine einfache Wägefunktion zu realisieren. Mit Hilfe von Druck- und Winkelsensoren läßt sich auch eine Füllautomatik für die Schaufeln im Erdeinsatz bereitstellen, so dass beispielsweise die Schaufel derart gesteuert werden kann, dass an einer Wand ein gleichmäßiger Span von unten nach oben ab- getragen wird. Bei Verwendung der Drucksensoren kann ferner eine Rohrbruchsicherheit gewährleistet werden, bei plötzlichem Druckverlust lassen sich die Steuerschieber schließen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in:
Fig. 1 in Seitenansicht einen mobilen Lader im Schaufelbetrieb für Erdbewegung,
Fig. 2 den Lader nach Figur 1 im Gabelbetrieb für Industrieeinsatz ,
Fig. 3 die Hub-/Kippwinkel-Charakteristik der Kinematik des Laders nach Figuren 1 und 2 ,
Fig. 4 in vereinfachter Darstellung die elektrohydraulische Steuerungsstruktur der Arbeitshydraulik des Laders,
Fig. 5 eine Darstellung der Steuerungskomponenten mit Funktionsverteilung und Verknüpfung,
Fig. 6 eine beispielhafte Darstellung der Ein- und Ausgangssignale eines Controllers für die Steuerung,
Fig. 7 eine beispielhafte Darstellung einer AblaufStruktur der Ladersteuerung und
Fig. 8 ein Funktionsprinzip einer Gabel-Parallelführung mit Reglerstruktur derselben.
Eine erfindungsgemäße Arbeitsmaschine wird nachstehend anhand eines speziellen Ausführungsbeispieles, nämlich eines mobilen Laders mit Frontladeausrüstung, beschrieben, die Arbeitsmaschine kann grundsätzlich aber auch anders ausgebildet sein, sie kann beispielsweise als Bagger oder dergl . verwirklicht sein.
In den Figuren 1 und 2 ist ein mobiler Lader als Arbeitsmaschine allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Dieser Lader 1 weist ein vorderes Rahmenteil 2 auf, an dem eine Universalkinematik angelenkt ist, deren grundsätzlicher Aufbau detaillierter in DE 198 00 164 AI beschrieben ist.
Diese Universalkinematik weist zunächst einen ein erstes Element der Arbeitsausrustung bildenden Hubrahmen 3 auf, der mit seinem hinteren Ende verschwenkbar am Rahmenteil 2 angelenkt ist. Dieser Hubrahmen 3 besteht üblicherweise aus zwei parallelen Rahmenteilen, die über ihrer Länge geeignet miteinander verbunden sind. Am Rahmenteil 2 des Laders 1 ist darüber hinaus drehbar wenigstens ein der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellter, die erste hydraulische Funktion des Laders bildender Hubzylinder gelagert, der mit seinem anderen Ende in einem Anlenkpunkt 4 am Hubrahmen 3 angelenkt ist. Durch Betätigung des Hubzylinders ist somit der Hubrahmen 3 mit veränderbarem Hubwinkel zwischen Hubrahmen 3 und Rahmenteil 2 um den Hubrahmendrehpunkt 5 verschwenkbar, d.h. heb- und senkbar.
Am vorderen Ende des Hubrahmens 3 ist in einem Schaufeldrehpunkt 6 ein Arbeitswerkzeug verschwenkbar angelenkt, beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 eine Schaufel 7 und beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 eine Gabel 7'. Im Bereich des vorderen Endes weist der Hubrahmen 3 zwischen seinen beiden Rahmenteilen eine gestrichelt angedeutete Quertraverse 8 auf, an der zwei parallele Kipphebelhalterungen 9 angeordnet sind, an deren freien Enden in einem Kipphebeldrehpunkt 10 ein ein zweites Element der Arbeitsausrustung bildender Kipphebel 11 angelenkt ist. Das untere Ende des Kipphebels 11 ist in einem Kippzylinderanlenkpunkt 12 gelenkig mit einem die zweite hydraulische Funktion des Laders bildenden Kippzylinder 13 verbunden, der an seinem anderen Ende in einem Kippzylinderdrehpunkt 14 am vorderen Rahmenteil 2 angelenkt ist. Das obere Ende des Kipphebels 11 ist in einem Kippstangendrehpunkt 15 an einer Kippstange 16 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende oberhalb des Schaufeldrehpunktes
6 in einem Kippstangenanlenkpunkt 17 an der Arbeitsschaufel
7 bzw. der Gabel 7' angelenkt ist. Während durch die Betätigung des Hubzylinders (erste hydraulische Funktion) der Hubrahmen 3 gehoben oder gesenkt werden kann, kann durch Aus- bzw. Einfahren der Kolbenstange des Kippzylinders 13 (zweite hydraulische Funktion) der Kipphebel 11 mit der Kippstange 16 bewegt werden und damit die Schaufel 7 bzw. die Gabel 7' verschwenkt werden.
Wesentlich für den dargestellten Lader ist nun, wie dies die Figur 3 zeigt, dass die Anordnung des Kipphebels 11 gegenüber dem Hubrahmen 3 derart ist, dass ein im wesentlichen linearer Zusammenhang zwischen dem Hubwinkel (dem Winkel zwischen dem Hubrahmen 3 und dem Rahmenteil 2) und dem Kippwinkel (dem Winkel zwischen dem Kipphebel 11 und dem Hubrahmen 3) besteht. Diese lineare Charakteristik ermöglicht es, mit einfachen regelungs- und steuerungstechnischen Mitteln vorgegebene Bewegungsabläufe, z.B. die Parallelführung des Arbeitswerkzeuges, umzusetzen. Der Zusammenhang zwischen dem Hub- und dem Kippwinkel ist im Einzelnen in Figur 3 dargestellt. Diese Darstellung geht von einer Nullstellung bei waagerechtem Hubrahmen 3 und einer in dieser Lage parallel liegenden Traggabel 7' aus. Die Kinematik zeigt eine über den gesamten Hubbereich weitgehend lineare Charakteristik und keine Bewegungsumkehr, wie sie bei Z-Kinematiken für den Kippzylinder auftritt, wenn man eine Parallelführung realisieren will. Neben dieser linearen Charakteristik zwischen dem Kippwinkel und dem Hubwinkel der Kinematik zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebildete Lader durch eine elektronische (elektrohydraulische) Steuerung der Kinematik aus, die von dieser linearen Charakteristik Gebrauch macht.
Die wesentlichen Komponenten einer derartigen elektronischen Steuerung sind in Figur 4 dargestellt. Bei größeren Radladern mit einem Maschinengewicht von 8 t aufwärts werden häufig zwei Pumpen 18 für die Versorgung der Arbeitshydraulik (Hubzylinder, Kippzylinder) und der hydraulischen Lenkung 19 eingesetzt .
Vorzugsweise ist die Elektrohydraulik mit einem nicht dargestellten Load-Sensing-System ausgerüstet, so dass beide Pumpen 18 von den LS-Drücken der Lenkung bzw. der Arbeitshydraulik gesteuert werden. Um ein Maximum an Volumenstrom für die Funktion Heben/Senken des Hubzylinders und/oder Ankippen/Auskippen des Kippzylinders 13 zur Verfügung zu haben, wird die Lenkpumpe auch zur Versorgung der Arbeitshydraulik herangezogen. Mit diesem Steuerungsprinzip sind schnellere Arbeitsspiele des Laders im Einsatz möglich. Im Falle der benötigten Lenkfunktion gewährleistet eine Prioritätsschaltung (Prio-Ventil 20) die vorrangige Versorgung der Lenkung.
Die Elektrohydraulik weist einen allgemein mit 21 bezeichne- ten elektrohydraulischen Ventilblock auf, der mit nicht dargestellten elektrohydraulischen Pilotventilen ausgestattet ist. Deren elektrische Ansteuerung erfolgt durch einen Controller 22. In Abhängigkeit dieser Ansteuersignale werden die Stirnflächen der Hauptsteuerschieber im Ventilblock 21 mit einem entsprechenden Vorsteuerdruck beaufschlagt und gegen eine Federkraft verschoben. Bei Ausfall des Pilotsystems bewirkt die Federkraft die Rückstellung der Hauptsteuerschieber in Neutralstellung. In der Grundausstattung eines Laders werden vom Ventilblock 21 der Hub- und der Kippzylinder angesteuert. Optional wird eine weitere Ventilsektion ange lanscht, um einen weiteren hydraulischen Zylinder oder Hydromotor zu steuern. Dieser Zylinder ist in Figur 4 als dritte Funktion bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 24 angedeutet. In Einzelfällen können auch noch weitere Anschlüsse vorgesehen sein, um einsatzspezifische Sondergeräte zu steuern.
Zur Bedienung der Steuerung durch den Fahrer bzw. Bediener ist ein mit dem Controller 22 verbundener erster Signalgeber, vorzugsweise in Form eines Joysticks 23, vorgesehen. In diesem elektronischen Joystick 23 werden entsprechende Steuersignale generiert, die an den Mobilcontroller 22 weitergeleitet werden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden durch die kreuzweise Bedienung eines sogenannten Multifunktions-Joy- sticks die Steuersignale der Grundfunktionen Heben/Senken und An-/Auskippen generiert und durch eine Reihe von Tastern Sonderfunktionen aktiviert bzw. Signale an die Steuereinheit des Lastschaltgetriebes für die Gang- oder Fahrtrichtungswahl gegeben. Ein weiterer separater elektronischer Joystick wird optional für die Steuerung der dritten Funktion (Bezugszeichen 24) genutzt. Beide Joysticks kommunizieren über eine integrierte CAN-Schnittstelle mit dem Controller 22 bzw. den anderen dargestellten CAN-fähigen Steuerungskomponenten. Figur 5 zeigt in vereinfachter Darstellung die Verknüpfung der CAN-fähigen Komponenten.
Die aktuelle Stellung des Hubrahmens 3 und des Kipphebels 11 wird ständig von zwei am Hubrahmen 3 bzw. am Kipphebel 11 angeordneten Winkelsensoren ermittelt und ebenfalls über CAN-Bus an den Mobilcontroller 22 gemeldet. Die Stellung der Laderkinematik ist für eine Vielzahl von Sonderfunktionen bzw. ihre Überwachung die notwendige EingangsInformation. Je nach Ausstattungsumfang des Laders mit Sonderfunktionen wurde bei herkömmlicher Steuerung bisher die Stellung der Kinematik über eine unterschiedliche Anzahl von Initiatoren an das Bedienpult gemeldet, von dem aus entsprechende Magnetventile angesteuert wurden. Diese Magnetventile wurden in Verbindung mit kleinen Zusatzkolben am Steuerblock installiert, um beispielsweise im Falle einer Hubendabschaltung den Steuerkolben Heben bei Erreichen der durch den Initiator definierten Hubhöhe zwangsweise in Neutralstellung zurückzuschalten und somit den Hubvorgang zu begrenzen. Eine gewünschte Hubhöhenänderung erforderte immer eine montagesei- tige Änderung der Initiatorposition.
Durch das erfindungsgemäße elektronische Steuersystem lassen sich Sonderfunktionen, wie Hubendabschaltung, Schaufelrück- führautomatik oder Schaufelanschlagdämpfung ohne zusätzliche hydraulische Magnetventile und Zusatzkolben realisieren, da softwareseitig eine einfache Übersteuerung der Joysticksignale und damit eine Steuerung der Steuerkolbenhübe in Abhängigkeit der Winkelsensordaten möglich ist. Im Falle der Hubendabschaltung bedeutet das eine ständige Überwachung des Hubvorganges in Form der Daten des Hubwinkelsensors . Wird durch den Bediener eine bestimmte Hubhöhe überschritten, reduziert der Controller 22 automatisch die Hubgeschwindigkeit und schaltet bei Erreichen der Grenzhöhe ab. Es lassen sich aber auch algorithmische Möglichkeiten schaffen, um die Hubbegrenzung bewusst überfahren zu können. Neben der Reduzierung notwendiger hydraulischer Ventile, Initiatoren und Zusatzsteuereinrichtungen läßt sich gleichzeitig ein höheres Maß an Flexibilität schaffen. Zum Einstellen einer neuen gewünschten Grenzhöhe fährt der Bediener eben diese an, betätigt eine "teach-in"-Taste und der Controller 22 speichert die neue Grenzhöhe ab. Die Grenzhöhe kann ohne mechanischen Aufwand beliebig oft und sehr einfach vom Bediener geändert werden .
Durch die Möglichkeit, die meisten Sonderfunktionen direkt mit dem elektrohydraulischen Ventilblock 21 zu steuern sowie dem Vorliegen der Winkelwerte (Hub- und Kippwinkel), die zur Überwachung, Aktivierung und Regelung der Funktionen erforderlich sind, verschiebt sich dieser Funktionsumfang vom Bedienpult herkömmlicher Steuerungen zum Controller 22. Neben der gesamten Fahrzeugelektrik verbleiben nur noch einfache Ein-/Aus-Funktionen, wie beispielsweise Schnellwechsler und Feststellbremse im Softwareumfang des Bedienpultes. Alle anderen Sonderfunktionen (siehe Figur 5) sind im Vergleich mit der bisherigen Steuerungsstruktur an den Mobilcontroller 22 übergegangen .
Neben der Gliederung der Steuerungssoftware in zwei verschiedene Aufgabengruppen, eine Maintask und eine Task 1 sind in Figur 6 die Ein- und Ausgangsbeziehungen des Controllers 22 dargestellt. Über die CAN-Verbindung werden die Signale der Joysticks 23 und der Winkelsensoren eingelesen. Ebenfalls über die CAN-Schnittstelle erfolgt eine Parame- trierung von Softwarefunktionen, beispielsweise mit einem Service Laptop. Die Aktivierung der Sonderfunktionen durch den Maschinenbediener erfolgt über eine Reihe von Tastern, die im Bedienpult oder in der Seitenkonsole angeordnet sind. Diese Taster werden über digitale Eingänge des Controllers 22 eingelesen. Die CAN-Signale und die Signale der digitalen Eingänge (Taster) werden in der Task 1 und der Maintask verarbeitet und führen zur Aktivierung und Abarbeitung von Steuerungsroutinen. Gemäß den Softwareroutinen werden über PWM-Ausgänge Proportionalmagnete der elektrohydraulischen Pilotventile des Steuerblockes 22 oder Schaltmagnete der Laststabilisierungsbaugruppe bzw. des Schwimmstellungsven- tils angesteuert. LEDs signalisieren verschiedene Zustände der Sonderfunktionen.
Im Steuerungsablauf sind die Steuerungsroutinen in zwei Gruppen gegliedert, eine Gruppe zeitkritischer und eine Gruppe nichtzeitkritischer Routinen. Figur 7 veranschaulicht in vereinfachter Weise die Zuordnung der Steuerungsalgorithmen zur Maintask bzw. zur Task 1. In der Task 1 werden alle zeitkritischen Routinen abgearbeitet, wobei auch hier zur besseren zeitlichen Synchronisation eine weitere Untergliederung in vier Gruppen erfolgt. Die Task 1 wird im 5 ms-Takt aufgerufen, wobei nacheinander je eine Routinegruppe abgearbeitet wird. Nach Abarbeitung einer Gruppe in der Task 1, die zwischen 3-4 ms erfordert, wird in die Maintask zurückgesprungen und die hier zugeordneten Steuerroutinen weiter abgearbeitet. Für die Task 1 bedeutet das, dass jede Steuerfunktion im 20 ms Takt durchlaufen wird. Neben controllerinternen Sicherheitsfunktionen zählen zu den zeitkritischen Steueranteilen die Synchronisation und das Einlesen der Daten der Winkelsensoren, das Einlesen der Joystickdaten und deren Bearbeitung in Bezug auf Kennliniengestaltung sowie alle Grundfunktionen Heben/Senken, An-/Aus- kippen, dritte und evtl. vierte Funktion zur Betätigung von Hubwerk und Anbaugeräten .
Von den Sonderfunktionen sind die Gabelparallelführung und die Rückführautomatik in die Task 1 eingegliedert. Die geregelte Nachführung des Kippwinkels für die Parallelität der Traggabel 7 ' wie auch die ständige Berechnung der Kippzylinderlänge für die Schaufelrückführung sind Routinen, die definierte Taktraten erfordern.
In Figur 8 ist am Beispiel der Parallelführung der Traggabel 7' die erfindungsgemäße Steuerung im Einzelnen dargestellt.
Über den als Joystick 23 ausgebildeten Signalgeber wird die erste hydraulische Funktion, nämlich der Hubzylinder, direkt hydraulisch gesteuert. Die zweite hydraulische Funktion (Kippzylinder 13) wird über die elektronische Steuerung mit dem Signalgeber der ersten hydraulischen Funktion (Hubzylinder) verbunden. Dazu wird das entsprechende Signal abgegriffen (mit dem Bezugszeichen 25 angedeutete Stelle) und von der elektronischen Steuerung bzw. vom Controller 22 bearbei- tet. Dazu greift der Controller 22 auf einen in Speichermitteln der elektronischen Steuerung abgelegten kinematischen Zusammenhang zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Funktion zu, nämlich beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 auf den nahezu linearen Zusammenhang zwischen dem Kippwinkel des Kipphebels 11 und dem Hubwinkel des Hubrahmens 3. Daraus abgeleitet ermittelt der Controller 22 dann das Steuersignal für die zweite hydraulische Funktion, d.h. den Kippzylinder 13 und steuert diesen entsprechend.
Beim dargestellten Lader mit Parallelführung der Traggabel 7' ist eine definierte Nachführung des Kipphebels 11 in Abhängigkeit vom Hubrahmen 3 erforderlich. Der Bediener erwartet auch in diesem Betriebsmodus eine unmittelbar einsetzende Bewegung der Kinematik bei Betätigung des Joysticks 23.
Die Grundidee besteht in einer Geschwindigkeitssteuerung des Kippzylinders 13 und damit des Kipphebels 11, deren Fehler durch eine Lageregelung korrigiert werden. Eine Sollwertauf- schaltung ermöglicht bei niederfrequenten Systemen ein gutes Folgeverhalten mit einer ausreichenden Stabilität.
Mit dem Joysticksignal liegt ein Geschwindigkeitssignal für die Hubbewegung vor. Davon wird unter Berücksichtigung der kinematischen Zusammenhänge und der Ventilcharakteristik ebenfalls ein Sollgeschwindigkeitssignal für den Kipphebel 11 abgeleitet. Dieser Geschwindigkeitssteuerung des Kipphebels 11 wird eine korrigierende Lageregelung aufgeschaltet . Der von der Position des Hubrahmens 3 abhängige Sollwert für den Kipphebelwinkel wird über ein Kinematikmodell berechnet. Der Ist-Wert des Hubwinkels bildet die Eingangsgröße für die Berechnung des Kippwinkelsollwertes der Lageregelung. Nach Bestimmung der Regelabweichung wird in einem Lageregler, z.B. PID-Regler, die Regelgröße erzeugt, die der Sollwertaufschaltung überlagert wird. Der I-Anteil des Reglers arbeitet als schaltender Integrierer. Die Ausgangsgröße wird begrenzt und vorzeichenabhängig den beiden Pilotventilen zugeordnet .
Für die Transportfahrt mit eingeschalteter Parallelführung der Traggabel 7' und aufliegender Last ist eine Korrekturfunktion gegeben. Sollte sich während der Fahrt die Neigung der Längsachse des Radladers so verändern, dass für die Last die Gefahr des Abrutschens besteht, kann der Fahrer durch die Betätigung der Joystickfunktion An- oder Auskippen die Stellung der Traggabel 1 ' korrigieren. Wird dem Controller 22 während aktiver Parallelführung ein An- oder Auskippsignal zugeleitet, deaktiviert er automatisch die Parallelfüh- rungsroutine für den Korrekturvorgang. Mit Beendigung der Korrekturbewegung übernimmt der Controller 22 die neue Stellung der Traggabel 7 ' und ermittelt aus den vorliegenden Winkelsensorsignalen ein Offset für den Kippwinkelsollwert. Dieser Offset wird in die Sollwertberechnung des Kippwinkels eingebunden und die Parallelführungsroutine wieder aktiviert. Diese Funktion gestattet Korrekturen während der Transportfahrt wie auch das "teach-in" von gewünschten Traggabelstellungen für die Parallelführung.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann die Arbeitsmaschine natürlich auch auf andere Weise verwirklicht sein, sie kann beispielsweise in Form eines Baggers realisiert sein oder in Form eines anders gestalteteten Radladers und dergl . mehr.

Claims

Patentansprüche :
1. Arbeitsmaschine mit einer Arbeitsausrustung, welche zu ihrer Betätigung wenigstens zwei vom Bediener gesteuerte Funktionen für ein erstes und wenigstens ein zweites Element der Arbeitsausrustung aufweist, wobei die erste und die wenigstens zweite hydraulische Funktion über einen Signalgeber verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zweite hydraulische Funktion (13) über eine elektronische Steuerung (21,22) mitsteuerbar ist, welche einen Controller (22), dem die Steuersignale des Signalgebers (23) der ersten hydraulischen Funktion zugeleitet werden, und Speichermittel aufweist, in welchen in mathematischer und/oder graphischer Form wenigstens ein kinematischer Zusammenhang zwischen der ersten und der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion abgelegt ist, wobei der Controller (22) entsprechend dieses kinematischen Zusammenhanges die Verbindung zur wenigstens zweiten hydraulischen Funktion herstellt.
2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zweite hydraulische Funktion (13) durch einen zweiten Signalgeber (23) vom Bediener durch Übersteuerung der elektronischen Steuerung (21,22) wenigstens zeit- weise direkt steuerbar ist.
3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Sensor zur Ermittlung der Position des von der ersten hydraulischen Funktion betätigten Elementes (3) der Arbeitsausrustung und wenigstens ein zweiter Sensor zur Ermittlung der Position des von der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion (13) betätigten Elementes (11) der Arbeitsausrustung vorgesehen sind, wobei die Sensoren mit dem Controller (22) verbunden sind.
4. Arbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (21,22) derart eingerichtet ist, dass sie aus dem vom ersten Sensor ermittelten Ist-Wert des ersten Elementes (3) den Soll-Wert des zweiten Elementes (11) ermittelt und mit dem von dem zweiten Sensor ermittelten Ist-Wert vergleicht und bei Abweichung einen Korrekturwert ermittelt und unter Berücksichtigung dieses Korrekturwertes die wenigstens zweite hydraulische Funktion (13) entsprechend steuert.
5. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Speichermitteln mehrere mathematische und/oder graphische Funktionen für mehrere kinematische Zusammenhänge zwischen der ersten und der wenigstens zweiten hydraulischen Funktion abgelegt sind, welche vom Bediener wahlweise aktivierbar sind.
6. Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Modifikation der mathematischen und/oder graphischen Funktion in den Speichermitteln "teach-in "-Eingabetasten vorgesehen sind.
7. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Signalgeber als Joystick (23) ausgebildet ist.
8. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass diese als Bagger ausgebildet ist.
9. Arbeitsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese als mobiler Lader (1) mit Frontladeausrüstung ausgebildet ist.
0. Arbeitsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile Lader (1) einen mit dem hinteren Ende an einem vorderen Rahmenteil (2) des Laders angelenkten Hubrahmen (3) aufweist, der mittels wenigstens eines die erste hydraulische Funktion bildenden Hubzylinders mit veränderbarem Hubwinkel zwischen Hubrahmen (3) und Rahmenteil (2) verschwenkbar ist, wobei am vorderen Ende des Hubrahmens (3) in einem Schaufeldrehpunkt (6) ein Arbeitswerkzeug (7,7') angelenkt ist und in einem mittleren Bereich des Hubrahmens in einem Kipphebeldrehpunkt (10) ein Kipphebel (11) angelenkt ist, dessen unteres Ende gelenkig mit einem die zweite hydraulische Funktion bildenden Kippzylinder (13) verbunden und von diesem mit veränderbarem Winkel zwischen Kipphebel (11) und Hubrahmen (3) verschwenkbar ist, wobei der Kippzylinder (13) am anderen Ende am vorderen Rahmenteil (2) angelenkt ist und wobei das obere Ende des Kipphebels (11) an einer Kippstange (16) angelenkt ist, die mit ihrem anderen Ende oberhalb des Schaufeldrehpunktes (6) am Arbeitswerkzeug (7,7') angelenkt ist, wobei die Anordnung des Kipphebels (11) gegenüber dem Hubrahmen (3) derart ist, dass ein im wesentlichen linearer Zusammenhang zwischen dem Hubwinkel und dem Kipphebelwinkel besteht.
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