Die Erfindung betrifft ein Pistenpflegefahrzeug mit einem Heckgeräteträger,
an dem lösbar ein Pistenpflegegerät angeordnet ist, wobei der
Heckgeräteträger und/oder das Pistenpflegegerät mittels wenigstens
eines Stellelementes in ihrer Höhe und/oder Neigung veränderbar sind,
sowie mit einer elektronischen Steuereinheit, die das wenigstens eine
Stellelement ansteuert.
Derartige Pistenpflegefahrzeuge sind für die Bearbeitung von Schneepisten
allgemein bekannt. Ein bekanntes Pistenpflegefahrzeug weist einen
Heckgeräteträger auf, an dem ein Pistenpflegegerät lösbar angeordnet
werden kann. Als Pistenpflegegerät ist für die Präparierung von
Skipisten insbesondere eine Schneefräse vorgesehen, die mit einer
heckseitig anschließenden Glätteinrichtung, die auch als Finisher bezeichnet
wird, kombiniert ist. Der Heckgeräteträger ist mittels eines oder
mehrerer Stellzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder, in seiner Lage
veränderbar. Die Ansteuerung des wenigstens einen Stellzylinders erfolgt
mithilfe hydraulischer Steuermittel, die durch eine elektronische
Steuereinheit angesteuert werden. Entsprechende Steuerbefehle werden
über Bedien- und Steuerhebel manuell von der Fahrerkabine aus
getätigt. Um insbesondere bei Bodenunebenheiten, starken Gefällen,
starken Steigungen oder Kuppen eine gleichmäßige Pistenbearbeitung
zu erzielen, ist ein großes Erfahrungspotential bei dem Fahrer des Pistenpflegefahrzeuges
für die Bedienung der Steuerhebel erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Pistenpflegefahrzeug der eingangs genannten
Art zu schaffen, das auch ohne größeres menschliches Erfahrungspotential
eine gleichmäßige Pistenpflege ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens ein Sensor zum
direkten oder indirekten Erfassen eines Ist-Zustandes der von dem Pistenpflegegerät
zu bearbeitenden Pistenoberfläche vorgesehen ist, der
an die Steuereinheit angeschlossen ist, und dass die Steuereinheit einen
Speicher zur Aufnahme wenigstens eines Kennfeldes über verschiedene
Pistenoberflächengestaltungen sowie zugeordnete Solleinstellungen
für Höhe und/oder Neigung des heckseitigen Pistenpflegegerätes
sowie eine Auswerteeinheit umfasst, die die erfassten Istwerte des
Sensors mit entsprechenden Sollwerten des Kennfeldes vergleicht und
abhängig vom Ergebnis der Auswertung das wenigstens eine Stellelement
entsprechend ansteuert. Als Sensoren zum direkten Erfassen der
Pistenoberfläche sind berührend oder berührungslos arbeitende Sensoren
vorgesehen, die direkt der Pistenoberfläche zugewandt sind. Als
Sensoren zum indirekten Erfassen der Pistenoberfläche sind Lage-,
Kraft- oder Wegsensoren vorgesehen, die im Bereich des Heckgeräteträgers,
am Fahrzeug oder im Bereich des jeweiligen Pistenpflegegerätes
angeordnet sind. Das Kennfeld für die verschiedenen Pistenoberflächengestaltungen
und geeignete Solleinstellungen für die jeweiligen Bearbeitungsvorgänge
wird vorzugsweise empirisch durch Trockeneinstellungen
verschiedener Bearbeitungszustände erzielt. Relevante Betriebs -
oder Bearbeitungszustände, insbesondere für ein Pistenpflegegerät in
Form einer Schneefräse mit nachgeschalteter Glätteinrichtung, sind zum
einen eine ebene Piste, zum anderen der Übergang von einer ebenen
Piste in ein Gefälle oder eine Steigung; des weiteren das Überfahren
einer Kuppe oder auch die Situation, bei der ein frontseitiges Anbaugerät
aus dem Schnee ausgehoben wird, wodurch sich das gesamte Pistenpflegefahrzeug
aufgrund des Eigengewichtes des frontseitigen Anbaugerätes
im vorderen Bereich um einen geringen Betrag nach unten
absenkt und gleichzeitig ein Anheben des Fahrzeughecks bewirkt. In all
diesen Fällen würde die Fräse ohne ausgleichenden Steuerungseingriff
zu tief in den Untergrund eingreifen. Eine gleichmäßige Pistenbearbeitung
wäre dadurch nicht möglich. Durch die erfindungsgemäße Lösung
hingegen wird die jeweilige Pistengestaltung erkannt und mittels der
Steuereinheit eine automatische Nachstellung gemäß den gewünschten
Einstellparametern erzielt, ohne dass hierfür ein manueller Eingriff durch
den Fahrer oder Bediener des Pistenpflegefahrzeugs erforderlich ist.
Somit ist in einfacher Weise eine Regelung erzielbar. Die erfindungsgemäße
Lösung eignet sich insbesondere für kettengetriebene Pistenpflegefahrzeuge
zur Bearbeitung und Pflege von Schneepisten. In gleicher
Weise kann ein solches Pistenpflegefahrzeug aber auch für Sand-,
Schotter-, Kies-, Gras- oder Erdpisten eingesetzt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist als Stellelement ein fahrzeugseitig
angelenkter, insbesondere hydraulischer Stellzylinder vorgesehen. Diese
Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft für ein kettengetriebenes
Pistenpflegefahrzeug, das auf Schneepisten eingesetzt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Stellzylinder
im Pistenpflegebetrieb schwimmend, d.h. passiv geschaltet, und dem
Stellzylinder ist als Sensor zum indirekten Erfassen ein Kraft- oder Wegsensor
zugeordnet. Durch die schwimmende Mitführung des Stellzylinders
erfolgt bei Lageveränderungen des Pistenpflegegerätes oder des
Heckgeräteträgers eine Relativbewegung zwischen dem fahrzeugseitig
angelenkten Teil, d.h. dem Zylinderteil oder dem Kolbenteil, und dem
heckgeräteträgerseitig oder pistenpflegegerätseitig angelenkten Teil,
entsprechend umgekehrt dem Kolben- oder Zylinderteil. Die Relativbewegung
stellt einen Parameter für die entsprechende Lageveränderung
dar, so dass ein entsprechendes Sensorsignal von der elektronischen
Steuereinheit verarbeitet werden kann. Bei einer Ausgestaltung des
Stellelementes als hydraulischer Stellzylinder wird dieser vorzugsweise
durch wenigstens ein hydraulisches Steuerelement angesteuert, das an
die elektronische Steuereinheit angeschlossen ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Stellzylinder ein Kraftsensor
als Sensor zum indirekten Erfassen zugeordnet. Insbesondere
kann ein entsprechender Sensor vorgesehen sein, der Druckkrafterhöhungen
oder -reduzierungen in einem Hydraulikkreislauf des jeweiligen
Stellzylinders erfasst, die durch entsprechende Verlagerungsbewegungen
des Heckgeräteträgers oder des Pistenpflegegerätes erzeugt werden.
Als indirekter Sensor zum Erfassen des Ist-Zustandes der zu bearbeitenden
Pistenoberfläche kann es auch vorgesehen sein, einen Neigungs-
oder Lagesensor stationär im Bereich des Heckgeräteträgers
oder des Pistenpflegegerätes oder auch direkt stationär am Fahrzeug
anzuordnen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen
dargestellt ist.
- Fig. 1
- zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Pistenpflegefahrzeugs mit
einem Heckgeräteträger und einem angeschlossenen Pistenpflegegerät
in Form einer Schneefräse und
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung einen Heckbereich des Pistenpflegefahrzeugs
nach Fig. 1, wobei der Heckgeräteträger
und die Schneefräse in einer Position ausgerichtet sind, die
für eine Kuppenbearbeitung geeignet ist.
Ein Pistenpflegefahrzeug 1 nach den Fig.1 und 2 ist auf gegenüberliegenden
Seiten mit jeweils einem Kettenfahrwerk 3 versehen, so dass
das Pistenpflegefahrzeug 1 kettengetrieben ist. Das Pistenpflegefahrzeug
1 ist insbesondere für Schneepisten einsetzbar.
Im Bereich eines Fahrzeughecks 2 ist in grundsätzlich bekannter Weise
ein Heckgeräteträger 4 angeordnet, an dem ein heckseitiges Pistenpflegegerät
5 angelenkt ist. Das Pistenpflegegerät 5 besteht beim dargestellten
Ausführungsbeispiel aus einer Schneefräse 6 und einer nachgeschalteten
Glätteinrichtung 7. Ein solches Pistenpflegegerät ist für sich
allgemein bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen werden
muss.
Der Heckgeräteträger 4 und das Pistenpflegegerät 5 werden durch zwei
hydraulische Stellzylinder 8 und 9 in ihrer Lage bezüglich Höhe und Neigung
verändert. Ein unterer hydraulischer Stellzylinder 9 greift am Heckgeräteträger
4 an. Der obere Stellzylinder 8 greift an einem Anbindungsfortsatz
für das Pistenpflegegerät 5 an. Beide Stellzylinder 8, 9 sind am
Fahrzeugheck 2 angelenkt. Beide Stellzylinder 8, 9 werden durch hydraulische
Steuermittel betätigt, wobei in den Fig. 1 und 2 lediglich das
hydraulische Steuermittel 11 für den oberen Stellzylinder 8 dargestellt
ist. Die Ansteuerung der hydraulischen Steuermittel erfolgt durch eine
elektronische Steuereinheit 10, die mit einem Speicher versehen ist, in
dem ein Kennfeld über verschiedene Pistenoberflächengestaltungen
sowie zugeordnete Solleinstellungen für Höhe und/oder Neigung des
Pistenpflegegerätes 5 abgelegt sind. Zudem umfasst die elektronische
Steuereinheit 10 eine nachfolgend näher beschriebene Auswerteeinheit,
die abhängig vom Ergebnis eines Soll-lstwert-Vergleiches eine Ansteuerung
der hydraulischen Steuermittel vornimmt.
In dem unteren Stellzylinder 9 ist ein Wegsensor 12 zum indirekten Erfassen
des Istzustandes der Pistenoberfläche P integriert. Der Wegsensor
12 ist über eine Signalleitung S1 an die elektronische Steuereinheit
angeschlossen. Der Wegsensor 12 übermittelt Istwerte der Relativverlagerung
zwischen dem fahrzeugseitig angelenkten Zylinderteil und dem
heckgeräteträgerseitig angelenkten Kolbenteil des Stellzylinders 9. Jedem
Verlagerungszustand der beiden Teile des unteren Stellzylinders 9
sind definierte Lagezustände des Heckgeräteträgers 4 und des Pistenpflegegerätes
5 zugeordnet.
In Fig. 1 ist in gestrichelter Darstellung eine normale Schwimmstellung
des Pistenpflegegerätes 5 gezeigt, die für die Bearbeitung einer ebenen
Piste geeignet ist. In strichpunktierten Linien ist die Ausrichtung des Pistenpflegegerätes
5 für eine Kuppenbearbeitung dargestellt. Dabei ist es
wichtig, dass die Glätteinrichtung in die Pistenoberfläche eingreift und
einen Abstützpunkt für das Pistenpflegegerät 5 bildet.
Die Auswerteeinheit der Steuereinheit 10 gibt abhängig von dem entsprechenden
Soll-lstwert-Vergleich einen entsprechenden Steuerbefehl
an das hydraulische Steuerelement 11 für den oberen Stellzylinder 8
aus, wodurch dieser über die hydraulische Steuerleitung H1 in geeigneter
Weise aus- oder eingefahren wird, um die gewünschte Lage und
Neigung des Pistenpflegegerätes 5 zu erzielen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch in dem oberen Stellzylinder
8 ein Wegsensor 13 integriert, der mittels einer weiteren Signalleitung
S2 an die elektronische Steuereinheit 10 angeschlossen ist. Hierdurch
ist zum einen eine Regelung des oberen Stellzylinders 8 erzielbar,
da der Wegsensor 13 eine Rückmeldung an die Steuereinheit 10 ausgibt,
welcher Ein- und Ausfahrweg des oberen Stellzylinders 8 tatsächlich
getätigt wurde. Zum anderen ist es durch diesen zusätzlichen Wegsensor
13 auch möglich, alternativ diesen Wegsensor 13 als Sensor zur
indirekten Erfassung der Istwerte der zu bearbeitenden Pistenoberfläche
P heranzuziehen.
Bei beiden Stellzylindern 8, 9 ist es für die einwandfreie Funktion der
Wegsensoren 12, 13 als Sensoren zum indirekten Erfassen des
Istzustandes der zu bearbeitenden Pistenoberfläche P notwendig, dass
sich der jeweilige Stelizylinder in einem schwimmenden, d.h. passiven
Zustand befindet. Er darf somit nicht druckbeaufschlagt sein, sondern
muss drucklos eine Hin- und Herbeweglichkeit des jeweiligen Kolbenteiles
ermöglichen.