SE446444B - Elektronisk styrning for fordon med en huvuddrivanordning for vissa drivhjul och en hjelpdrivanordning for andra drivhjul - Google Patents

Description

446 444 Härvid återföres det elektriska eftersläpningsvärdet elektriskt till statoringången. Motorns utgående vridmoment styres obe- roende av hastigheten. Genom ett lämpligt nätverk är en önskad kurva för beroendet av hastighet och vridmoment av accelera- tionen given. Därigenom är vrídmomentbchovet i förväg bestämt för varje hastighet och jämföres detta behov alltid med det faktiska vridmomentet. På grund av den sålunda härledda fel- signalen styres sedan den elektriska motorns arbetssätt.

Vid de kända anordningarna, vid vilka hydrostatiska hjälpdrivanordningar användes, omkopplas hjälpdrivanordningar- na automatiskt mellan två eller fler än fyra olika vridmoment- nivåer, varvid detta sker i beroende av den inkopplade växeln och/eller trycket i det hydrauliska systemet.

I förhållande till denna kända teknikens ståndpunkt syftar föreliggande uppfinning till en vidareutveckling av en elektronisk styrning av den inledningsvis närmare beskriv- na typen på sådant sätt, att en kontinuerlig och noggrann styrning av hjälpdrivanordningen i förutbestämt förhållande till den genom huvuddrivanordningen bestämda färdhastigheten säkerställes och samtidigt en så skonsam och sparsam drift av hjälpdrivanordningen som möjligt säkerställes, varvid hjälpdrivanordningen emellertid tillförlitligt kommer till verkan när huvuddrivanordningen behöver understödjas. Spe- ciellt skall därvid även undvikas att onödigt tryck uppkommer i hjälpdrivanordningens hydrauliska matningskrets eller att tillhörande pump i onödan pumpar hydraulmediet i kretsloppet utan att därvid något nyttigt arbete presteras och endast skadligt värme alstras.

Denna uppgift löses därigenom att en ingångsavkännare är anordnad för avkänning av huvuddrivanordningens hastighet, varvid en första modifieringskrets är kopplad efter avkänna- ren i och för ändring av ingångssignalen med ett förutbestämt procenttal av hastighetsvärdet. Därvid uppvisar avkännings- kretsen en avkännare, som avkänner hjälpdrivanordningens has- tighet. Denna hastighetssignal från hjälpdrivanordningen återföres kontinuerligt för att tillsammans med den modifie- rade ingångssignalen alstra en hjälpdrivanordningen styrande styrsignal, så att hjälpdrivanordningen kontinuerligt drives 446 444 med en i förhållande till huvuddrivanordningen med ett förut- bestämt procenttal âtskild hastighet.

Detta betyder att det vid användande av en sluten elektronisk återkopplingskrets för hastigheten i det ena driftssättet säkerställes att de genom huvuddrivanordningen drivna hjulen måste uppnå en förutbestämd procentuell slirning (Schlupf) innan de av hjälpdrivanordningen drivna hjulen avger ett drivningen understödjande drivmoment. Däri- genom möjliggöres en utomordentligt skonsam drift.

Lämpligen är en överhastighetskrets försedd med modifieringskretsen och en de båda signalerna jämförande och bearbetande processkrets, med vilken överhastighetskrets den modifierade ingângssignalen kan förändras med ett andra förut~ bestämt procentuellt värde. Utgångssignalen är representativ för denna överhastighet på det sätt att hjälpdrivanordningen drives med en hastighet, som avviker från huvuddrivanordningens hastighet med ett tredje förutbestämt procentuellt värde. På detta sätt är det möjligt att vid ett andra driftssätt åstad- komma ett förutbestämt procentuellt värde av överhastighet för de genom hjälpdrivanordningen drivna hjulen i och för säkerställande av en kontinuerlig och positiv understödjande drivning för huvuddrivanordningen.

Genom en företrädesvis anordnad filteranordning i den elektroniska styrningen säkerställas att en företrädesvis hydrostatisk hjälpdrivanordning ej ständigt kopplas på och av och att likväl en snabb reaktion och snabba kopplingsänd- ringar av huvuddrivanordningens drivriktning säkerställas.

Detta är viktigt när fordonet gräver i exempelvis slammig mark och fordonet för att komma loss snabbt måste drivas fram- åt och bakåt.

Vid användande av en hydrostatisk drivanordning är företrädesvis en håll~anordning anordnad, vilken säkerställer att ej onödigt stor hydraulisk kraft förslösas bort när de av hjälpdrivanordningen påverkade hjulen vrides loss.

Företrädesvis ägnar sig styrningen för en hydrosta- tisk hjälpdrivanordning, som skall styras i nära överensstäm- melse med driftstillståndet och färdriktningen för huvuddriv- anordningen och i nära överensstämmelse med hastigheten för 44-6 444 »b de genom huvuddrivanordningen drivna hjulen i både framåt- och bakåtriktningen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 visar ett konventionellt byggfordon i form av en markhyvel eller motordriven skrapa, varvid figuren visar_ läget av de viktigaste delarna på en sådan anordning, fig. 2 schematiskt visar ett blockschema av den elektroniska styrkretsen enligt uppfinningen, fig. 3 visar en schematisk vy av ett parti av styr- kretsen, och fig. 4 schematiskt visar framhjulens drivsystem.

I fig. 1 visas en konventionell anordning 10 med en såsom huvuddrivanordning tjänande förbränningsmaskin 12, vil- ken driver en hydraulisk pump 13. Förbränningsmaskinen driver vidare bakre drivhjulsatser 18 via en bakhjulsdifferential och en hydrauliskt påverkad konventionell effektkopplad över- förinq 14. Den cffoktkopplade övorföringon styrcfi QOHOM en svängbar arm 20, en växelspak och en huvuddrivkoppling 23, vilka alla är anordnade på förarhyttens manöverpanel. Spaken 20 är förskjutbar mellan ett framåt-, neutral- och backläge.

Växelspaken 22 är kopplingsbar från neutralläget genom en första till en åttonde drivförhâllandet bestämmande växel.

Anordningen 10 är utrustad med en hjälpdrivanordning 'för framhjulen, vilken allmänt betecknas med hänvisningsbe- teckningen 24. Denna tjänar till drivning av två framhjul 26.

Hjälpdrivanordningen 24 beskrives i detalj nedan.

I fig. 2 visas fordonets batteri 28, vilket kan förbindas med fordonets elektriska system via en genom nyckel manövrerbar tändningsomkopplare 30. För att styra hjälpdriv- anordningen 24 för framhjulen kan tändningsomkopplaren 30 upprätta en förbindelse med en växelomkopplare 32, vilken utgör en del av en elektronisk styranordning 34. Växelomkopp- laren 32 öppnar och stänger i beroende av växelomkopplings- spakens 22 rörelse för att inskränka funktionen av den elek- troniska styrkretsen 34 till förutbestämda lägre växlar.

Växelomkopplaren 32 är förbunden med en handmanövrerbar på/av-omkopplare 36. Denna omkopplare är ansluten till en 446 444 konventionell spänningsomvandlare 38, vilken omvandlar mat- ningsspänningen i spänningar, som kan utnyttjas av de andra komponenterna i den elektroniska styranordningen 34, vilket utgör en för faokmannen utan vidare genomförbar åtgärd.

En av komponenterna som utnyttjar spänningarna från omvandlaren 38 är en bakhjulsaxelavkännare 40, som avkänner ingângshastigheten på bakhjulsdiffcrentialen 16 i och för av- givande av en signal, som överensstämmer med den genomsnitt- liga drivhjulshastigheten hos bakhjulen 18 innan differentia- len blir verksam. Avkännaren 40 är en sedvanlig digital mag- netisk avkännare, som avger digitala pulser med konstant amplitud men med en frekvens, som är proportionell mot has- tigheten eller varvtalet. Digitala pulser användes av den anledningen att dessa är mindre utsatta för inverkan av elektriska störningsfrekvenser när signalen behöver överföras över längre förbindelseledningar, vilket är vanligt i sådana anordningar 10.

Avkännaren 40 är ansluten till en frekvens/spännings- omvandlare, som i fig. 2 utgöres av en kommando~omvandlarkrets 42. Såsom referensstorhet tjänar en signal från en kristall- styrd referenskrets 43, vilket utgör en för faokmannen väl- känd åtgärd. Kommando-omvandlarkretsen 42 är ansluten till en kommando-modifieringskrets 44, som inverterar ingângssigna- lerna och modifierar dessa med ett första förutbestämt pro- centuellt värde. Kommando-modifieringskretsen 44 är ansluten till en överhastighetsväljarkrets 46 i en överhastighetskrets 48, vilken kommer att beskrivas i detalj nedan. Kommande- modifieringskretsen 44 är vidare ansluten till en första summeringskrets 50.

Den första summeringskretsen 50 är vidare förbunden med en frekvens/spänningsomvandlare, som är betecknad såsom en återkopplingsomvandlare 52 och till vilken såsom referens- storhet samma signal från den kristallstyrda referenskretsen 43 föres. Återkopplings/omvandlarkretsen 52 är å sin sida förbunden med en avkännare 54 tillordnad den främre hjälp- drivanordningen, vilken avkännare är av samma typ som den digitala magnetiska avkännaren 40.

Den främre avkännaren 54 är arbetsmässigt tillordnad 44-6 444 hjälpdrivanordningen 24 och så placerad att den avkänner ro- tationshastigheten för en rotor 56 i en hydrostatisk driv- motor 58, varvid en sådan motor är tillordnad varje framhjul 26. Det bör observeras att den ena rotorn 56 av de båda för- handenvarande rotorerna ej nödvändigtvis måste rotera med samma varvtal som framhjulet 26, eftersom hjulet med hydraul- motorn kan förbindas via en genom tryck inställbar koppling 60.

I det följande hänvisas återigen till den första summeringskretsen 50. Denna är ansluten till en servoför- starkare 62 i en servokrets 64. Servoförstärkaren 62 tjänar till förstärkning av utgångssignalerna från den första summe- ringskretsen 50. Servoförstärkaren 62 är å sin sida förbunden med ett sedvanligt servofilter 66. Detta reglerar ändrings- hastigheten för servoförstärkarens 62 utgångssignaler till en första förutbestämd ändringshastighet. Servofiitret 66 är förbundet med en andra summeringskrets 68.

Den andra summeringskretsen 68 är å sin sida ansluten till en överhastighetsmodifikator 70 i överhastighetskretsen 48. Modifikatorn 70 modifierar ingångssignalerna med ett för- utbestämt procentuellt värde, som är representativt för den hastighetsskillnad med vilken framhjulens 26 hastighet med ett andra förutbestämt procentuellt värde överstiger bakhju- lens 18 hastighet. Överhastighetsmodifikatorn 70 är ansluten till ett överhastighetsfilter 72, som reglerar förändrings- hastigheten för signalerna från överhastighetsväljaren 46 till ett andra förutbestämt hastighetsvärde för tilltagande signa- ler och en tredje förutbestämd hastighet för avtagande signa- ler.

Den andra summeringskretsens 68 utgångssignal modi- fieras därigenom, vilket kommer att förklaras senare, att utgångssignalen överföres till en håll-krets 73, som mottager signaler från kommando-modifieringskretsen 44 och överhastig- hetsväljarkretsen 46, mellan vilka kretsen 73 är anordnad.

Till spänningsomvandlaren 38 är en huvudhastighets- kopplingsomkopplare 74 ansluten. Omkopplaren 74 är anordnad på transmissionstryckventilen (ej visad) och öppnar varje gäng huvuddrivkopplingen 23 nedtryckes, varvid kopplingstrycket av- 446 444 tager. Omkopplaren 74 är å sin sida ansluten till omkopplare 76 och 78 tillordnade färd framåt resp. färd bakåt, vilka om- kopplare styres genom färdriktningsspaken 20 och sluter i beroende av huruvida färdriktningsspaken 20 föres till läget för färd framåt eller läget för färd bakåt.

Omkopplaren 76 för färd framåt är ansluten till styr- kretsen 80 för färd framåt, vilken är så anordnad, att den mottager en ingångssignal från den andra summeringskretsen 68.

Styrkretsen 80 för färd framåt är vidare ansluten till håll- kretsen 82 i överhastighetskretsen 48 samt till en sedvanlig växelriktare 84 och en tredje summerinqskrets 86. Växelrikta- ren 84 är förbunden med styrkretsen 88 för färd bakåt, vilken är förbunden med den för färd bakåt reagerande omkopplaren 78.

Styrkretsarna 80 och 88 för färd framåt och bakåt är å sin sida anslutna till den tredje summeringskretsen 86.

Kretsarnas utgångssignaler summeras med en vibfletlonssignal från en sedvanlig vibrationssignalalstrare 90 för avqivande av en styrsignal till en spänning/strömomvandlare allmänt be- tecknad såsom utgångskretsen 91. Denna krets driver en ström- styrd servoventil, vilken styr förskjutningen av en hydrau- lisk pump 13. Denna anordning betecknas såsom den servoman- övrerade pumpen 92.

Pumpen 92 försörjer i beroende av positiva eller nega- tiva strömsignaler från utgångskretsen 91 motsvarande mat- nings-/återföringsledningar 94 - 96 med tryckmedium. Tryck- ledningarna 94 och 96 är förbundna med det hydrauliska sys- temet 98, vilket omfattar tillkommande komponenter, såsom strömningsdelare, avlastningsventiler, pendelventiler och solenoidventiler och dylikt. Därigenom sättes ledningarna 100 resp 120 tillordnade färd framåt och färd bakåt under tryck, för att driva den hydrostatiska drivmotorn 58 för färd framåt eller färd bakåt enligt principer kända för fackmannen. Ström- ningsdelaren (ej visad) tillåter en partiell differentialver- kan mellan de båda främre drivhjulen 26 och alstrar dessutom en differentialspärr, så att vridmomentet tillföres båda framhjulsdrivanordningarna 26 när ett hjul slirar alltför mycket i förhållande till det andra hjulet, vilket ävenledes torde vara uppenbart för fackmannen. 44-6 444 I det följande hänvisas till omkopplarna 76 och 78 tillordnade färd framåt resp. bakåt. Dessa är förbundna med tryckomkopplare 104 och 106 tillordnade färd framåt och bakåt, vilka reagerar på det hydrauliskt modulerade trycket i den kraftkopplade transmissionen 14. Dessa tryck är ett tecken på att bakhjulen efter ett kopplingsförlopp för transmissionen till en framåtgående eller bakåtgående växel äter börjar vri- da sig under inverkan av huvuddrivanordningen. Tryckomkopp- larna 104 och 106 tillordnade färd framåt resp. bakåt är förbundna med solenoider 108 och 110 i det hydrauliska syste- met 98 tillordnade färd framåt och bakåt. Solenoiderna 108 och 110 tjänar till att i tryckledningarna 94 eller 96 över- föra drivtrycket till tryckledningar 112 (av vilka endast en visas) för upprättande av en förbindelse mellan rotorerna 56 och de främre drivhjulen 26 med hjälpkopplingarna 60.

När de drivna framhjulen 26 roterar snabbare än de hydrostatiska drivmotorerna 58 drives motorerna 58 momentant genom framhjulen 26 via kopplingarna 60. Detta leder till ett tryckfall i de ledningar som leder trycket till drivmo- torerna 58. Tryckfallet i de hydrostatiska drivmotorerna 58 leder till en reducering av trycket som håller kopplingarna 60 i det aktiverade läget, så att hjälpkopplingarna 60 slut- ligen deaktiveras. Detta betyder att när de främre drivhjulen 26 roterar snabbare än de hydrostatiska drivmotorerna 58 tenderar hjälpkopplingarna 60 att rotera med ett minimalt ingreppstryck, så att de främre hjulen 26 utan stort motstånd kan rotera snabbare än de hydrostatiska drivmotorerna 58.

I det följande hänvisas till fig. 3. Denna figur visar överhastighetsväljaren 46, överhastighetsfiltret 72, håll-kretsen 82 och servofilterkretsen 66. För âskådlighets skull tages ingen hänsyn till värdena på motstånden, konden- satorerna, dioderna och dylika komponenter, eftersom dessa lätt kan framtagas av fackmannen. Matningsspänningarna från spänningsomvandlaren 38 antages vara V1 och V2, varvid även antages att V1 är större än V2. Överhastighetsväljaren 46 uppvisar en ingånqsled- ning 200, som över en fälteffekttransistor 202 är ansluten till en utgångsledning 204. Ingångsledningen 200 är dessutom 44-6 444 KL?- via ett motstånd 206 förbunden med styringångsledningen till fälteffekttransistorn 202 och med en diod 208. Dioden 208 är ansluten via en handmanövrerad överhastigl:tsväljaromkopplare 210, som i det frånkopplade läget selektivt förbinder dioden 208 med potentialen V2 via ett motstånd 212 eller i det till- kopplade läget förbinder dioden med potentialen V1. Potentia- len V1 och motståndet 212 ligger via ledningen 214 och 216 an mot emittern resp. kollektorn av PNP-transistorn 218 i håll-kretsen 82. Ledningen 214 är vidare via ett motstånd 215 och en kondensator 216 förbunden med jord.

Håll-kretsen 82 uppvisar en sedvanlig konventionellt tillgänglig monostabil multivibrator 220, vars utgängsled- ning är förbunden med basen på en transistor 218 via ett mot- stånd 219. En tidsgivaringång ligger mellan motståndet 215 och kondensatorn 217, medan den andra ingången är förbunden med jord. En styringång för multivibratern 230 är ansluten till en ledning 222, som å sin sida via ett motstånd 224 är förbunden med potentialen V1 via ledningen 214. En till- kommande förbindelse är den med kollektorn på en NPN-transis- tor 226. Denna transistors bas är via ett motstånd 228 för- bunden med de båda styrkretsarna för färd framåt och bakåt.

Transistorns 226 bas är jordad via ett motstånd 230 och en kondensator 232. Denna transistors emitter är direkt anslu- ten till jord.

Ledningen 222 är vidare ansluten till basen på en NPN-transistor 234 i servofilterkretsen 66. Denna transistors emitter är jordad, medan kollektorn via ett motstånd 236 är förbunden med servofilterkondersatorn 240. Ett ingångsmot- stånd 238 ligger mellan motståndet 236 och kontensatorn 240 samt på ingången av en konventionell kommersiellt tillgäng- lig operationsförstärkare 242. Förstärkarens 242 utgängssig- nal pålägges ledningen 246, vilken är förbunden med den andra summeringskretsen 68.

I det följande hänvisas till överhastighetsväljarens 46 utgångsledning 204. Denna är med ett motstånd 248 för- bunden till överhastighetsfilterkretsen 72. Motståndet 248 är jordat via en kondensator 250 och ett motstånd 252, vilka är parallellkopplade. Motståndet 248 är dessutom förbundet 446 444 10 med ingången av en kommersiellt tillgänglig konventionell förstärkare 254, vars utgång via en ledning 256 är förbunden med överhastighetsmodifieringskretsen 70.

Den beskrivna kretsens arbetssätt är följande.

Hjälpdrivanordningen 24 för anordningen 10 uppvisar tre arbetssätt. Det första arbetssättet är det frånkopplade arbetssättet, i vilket framhjulen 26 fritt roterar med utan att drivas. Det andra arbetssättet är det i vilket framhjulen 26 ej drives och kan rotera fritt, dock endast så länge som bakhjulen 18 ej uppnått ett förutbestämt procentuellt värde på eftersläpningen eller slirningen. Det tredje arbetssättet är överhastighetsdriftssättet, i vilket framhjulen 26 kon- tinuerligt drives av drivmotorerna 58 för att med ett andra förutbestämt procentuellt värde drivas snabbare än de bakre hjulen 18. I den föredragna utföringsformen har det visat sig att anordningen 10 bör drivas med en 3%-lg eftersläpning eller slirning. Detta värde har valts så att hastighetsinter- ferensen mellan drivkomponenterna för framhjul och bakhjul elimineras när ingen dragkraft är verksam. Den 3%-iga efter- släpningen utgör det första förutbestämda procentuella värdet som nämnts ovan. Det har vidare konstaterats att en 1%-ig över- hastighet för framhjulen 26 säkerställer ett aggressivare arbetssätt för hjälpdrivanordningen, varvid detta procenttal representerar det ovan nämnda andra förutbestämda procen- tuella värdet.

I det följande hänvisas till fig. 2. Det kan kon- stateras att det frånkopplade arbetssättet kan uppnås på fyra olika sätt. Det första sättet består däri att man öppnar växelomkopplaren 32, vilket sker när växelomkopplingsspaken 22 antingen kopplas till noutrallägot eller till de högre hastighetsväxlarna, exempelvis vid qatufärd. Det andra ar- betssättet består däri att man för hand manövrerar tilllfrån- omkopplaren 36 för hjälpdrivanordningen. Denna omkopplare förhindrar i det öppna tillståndet att energi tillföras spän- ningsomvandlaren 38. Den tredje möjligheten består i nedtryck- ning av huvuddrivanordningens koppling 23, vilken öppnar om- kopplaren 74 och förhindrar att signaler tillföres den serve- manövrerade pumpen 92 resp. solenoiderna 108 och 110 tillord- 446 444 11 nade färd framåt resp. bakåt, vilket ytterligare skall be- skrivas nedan. Den fjärde möjligheten består däri att omkopp- larna 76 resp. 78 för färd framåt eller bakåt öppnas, vilket sker när färdriktningsspaken 20 befinner sig i neutralläqet.

Anledningen till till-från-kontrollerna för hjälpdrivanord- ningen 24 är att förhindra drivverkan när de bakre hjulen 18 är icke drivande.

I det normala arbetssättet befinner sig riktninge- spaken 20 i framâtläget, växelomkopplingsspaken 22 i en av de förutbestämda hastighetsväxlarna och omkopplaren 74 för huvuddrivkopplingen i det slutna tillståndet. Därmed erhåller spänningsomvandlaren 38 energi och matar denna den elektro- niska styranordningen 34. Sensorerna 40 och 54 tillordnade den bakre axeln och den främre axeln avger digitala signaler, vilka är representativa för den bakre differentialingångs- hastigheten resp. för de hydrauliska axl? ïtorarnaa rotations- hastighet. Dessa signaler når motsvarande kommando- och återkopplingsomvandlare 42 resp, 52.

Kommande-omvandlaren 42 avger en styrsignal för kommando-modifieringskretsen 44. Där inverteras signalen och modifieras den genom ett första förutbestämt procentuellt värde för bildande av en signal som är lämpad att alstra en 3%-ig skillnad mellan genomsnittshastigheten för de bakre drivhjulen och hastigheten för de främre hydrostatiska driv- motorerna. Kommande-modifieringskretsens 44 utgångssiqnal är en modifierad styrsignal, som bearbetas i den första summe- ringskretsen 50 genom summering med en återkopplingssignal, som utgöres av âterkopplingsomvandlarens 52 utgångssignal.

Genom summeringen alstras en servosignal.

Det bör observeras att för en given grundhastighet hos anordningen 10 skiljer sig återkopplinqssignalen och kommandosignalen, eftersom den bakre differentialen 16 och de hydrostatiska drivmotorerna 58 roterar med olika hastig- heter. Fastän detta slutna kretssystem skulle kunna utformas så att servosignalen blir noll när det förutbestämda varv- talsförhâllandet uppnås är det föredragna utföringsexemplet så utbildat att den modifierade kommandosignalen ständigt är större än återkopplingssignalen, så att servosignalen ständigt 4-4-6 444 12 är direkt proportionell mot den önskade manövreringsgraden för servoventilen i den servomanövrerade pumpen 92. Inställningen av pumpen sker sålunda direkt proportionellt mot servosigna- len.

Servosignalen tillföres servoförstärkaren 62 för er- hållande av en förstärkning som bedömts vara nödvändig för säkerställande av tillräcklig noggrannhet hos den elektroniska styrkretsen 34. Den förstärkta servoutgångssignalen från ser- voförstärkaren 62 bildar ingångssignalen till servofiltret 66@ Servofiltret 66 begränsar ändringshastigheten i den förstärkta servosignalen med en tidskonstant, som bedömts vara nödvändig för säkerställande av tillräcklig stabilitet i det slutna kretssystemet. Servofiltret 66 leder den förstärkta servosig- nalen till den andra summeringskretsen 68.

När överhastighetsväljaren 46 hindrar överhastighets- kretsen 48 att påverka servokretsen 64 avger den andra summe- ringskretsen 68 en servostyrsignal, som är lika med den för- stärkta och filtrerade servosignalen och som ledes till styr- kretsen 80 för färd framåt. När omkopplaren 76 för färd framåt stänges genom färdriktningsspaken 20 låter styrkretsen för färd framåt leda servostyrsignalen till den tredje summerings- kretsen 86. I denna bearbetas signalen genom summering med vibrationssignalen från vibrationskretsen 90 för att avge en styrsignal för utgångskretsen 91, som omvandlar spänningssiq- nalen i en strömsignal med en tillkommande förstärkningsför- ändring för den servomanövrerade pumpen 92. Vibrationssigna- len tjänar till att på känt sätt höja eller säkerställa reak- tionskänsligheten hos styrventilen i den servomanövrerade pumpen 92.

När ingen signal från styrkretsen 88 för färd bakåt föreligger uppvisar styrsignalen positiv polaritet, Detta le- der till att den servostyrda pumpen 92 sätter matningsled- ningarna 94 och 100 för färd framåt under tryck i och för drivning av drivmotorerna 58 i riktningen för färd framåt.

Då den för färd framåt tjänande omkopplaren 76 är sluten ledes en signal till den tryckberoende omkopplaren 104 för färd framåt. Denna stänger så snart den kraftkopplade huvudtransmissionen 14 kopplar till färd framåt. Tryckomkopp- 446 444 13 laren 104 avger då en för färd framåt tjänande manövrerings- signal till solenoiden 108 för färd framåt, vilken solenoid sörjer för att tryckledningen 94 för färd framåt i det hyd~ rauliska systemet 98 förbinds med tryckledningen 112 för hjälpkopplingarna.

Såsom nämnts ovan kan de främre drivhjulen 26 fritt rotera med så länge som de roterar med samma hastighet som de bakre drivna hjulen 18, eftersom de hydrauliska motorerna regleras så att de avger endast 97% av hjulhastigheten till de bakre hjulen. När de bakre drivhjulen 18 har en eftersläp- ning på 3% roterar de främre drivhjulen 26 med samma hastig- het som de hydrauliska motorerna och ej längre snabbare än dessa. Kopplingarna 60 kommer nu genom tryck i kopplinge- tryckledningarna 112 att kopplas in så att motorerna 58 verk- samt driver framhjulen 26.

När riktningsväljarspaken 20 befinner sig i bakåtr läget är omkopplaren 76 för färd framåt öppen och omkopplaren 78 för färd bakåt sluten. Signalerna som löper genom den andra summeringskretsen 68 är desamma och servostyrsignalen för kretsen 80 för färd framåt är densamma. Dock avger styrkret~ sen 80 för färd framåt servoreglersignalen till inverteraren 84, som alstrar en inverterad servostyrsignal, som ledes till styrkretsen 88 för färd bakåt. När denna matas med en signal från omkopplaren 78 tillföres den inverterade servostyrsigna- len den tredje summeringskretsen 86, i vilken denna signal summeras med vibrationssignalen från vibrationskretsen 90.

När den inverterade servostyrsignalen föreligger och ingen servostyrsignal avges från styrkretsen 80 för färd framåt har styrsignalen en negativ polaritet, vilken leder till att den servostyrda pumpen 92 försörjer tryckledningarna 96 och 102 för färd bakåt med tryck i och för drivning av driv- motorerna 58 i bakâtriktningen.

När omkopplaren 78 för färd bakåt är sluten ledes energin även till tryckomkopplaren 106 för färd bakåt, vilken vid manövrering av den kraftkopplade transmissionsanordningen 14 för färd bakåt avger en manövreringssignal för färd bakåt till solenoiden 110, vilken sörjer för att tryckledningen 96 matar tryckledningarna 112 för hjälpkopplingarna. 446 444 I 14 överhastighetsdriftsmetoden kan aktiveras på två olika sätt. Det första sättet består däri att man kopplar in överhastighetsväljaren 46, så att en modifierad styrsignal från kommando-modifikatorn 44 når överhastighetsfiltret 72.

I detta filter regleras tilltagande modifierade styrsignaler på sådant sätt att de tilltager med en andra förutbestämd has- tighet, medan avtagande signaler regleras så att de avtager med en tredje förutbestämd hastighet. I den föredragna utfö- ringsformen bildas den tilltagande hastighet genom en tids- konstant på så sätt att så snabbt som möjligt en överens- stämmelse med arbetssättet för kommando-omvandlarkretsen 42 uppnås, medan den avtagande hastigheten âstadkommes genom en andra tidskonstant på så sätt att denna är lika med servo- filtrets 66 tidskonstant. _ Den modifierade styrsignalen tillföres efter filtre- ring överhastighetsmodifieringskretsen 76, som modifierar signalen med ett förutbestämt belopp för avgivande av en över- hastighetssignal för summering i den andra summeringskretsen 68, i vilken signalen adderas till den förstärkta servosig- nalen från servofiltret 66. Servostyrsignalen är sedan rep- resentativ för en hastighet för framhjulen 26 som är sådan att den med 1% överstiger eller utgör 101% av de drivna bak- hjulens 18 hastighet.

Det andra sättet att framkalla överhastighetstill- ståndet sker automatiskt vid det normala driftssättet när växelspaken föres från det neutrala läget till framåt- eller bakåtläget eller befinner sig i rörelse mellan framåt- och bakåtlägen. _ När spaken 20 överföres till framåtläget är omkopp- laren 76 stängd och avger en signal för styrkretsen 80 för färd framåt, vilken å sin sida avger en signal till håll- kretsen 82. Av fig. 3 framgår att den genom motståndet 228 ankommande signalen kopplar in transistorn 226 och jordar den ledning 222 som är kopplad till multivibratorn 220. I den föredragna utföringsformen förblir multivibratorn 220 inkopplad under ungefär 4 sekunder för att göra transistorn 218 ledande och alstra en spänning V1 i ledningen 216. Spän- ningen V1 i ledningen 216 backspänner dioden 208 i och för p44ß 444 15 inkoppling av fälteffekttransistorn 202. Därigenom blir in- gångsledningen 200 förbunden med utqångsledningen 204 och ledes den modifierade styrsignalen till överhastighetsfiltret 72. Den för färd bakåt anordnade styrkretsen 88 fungerar på samma sätt.

Under de 4 sekunder då multivibratorn 220 är inkopp- lad omedelbart efter en förskjutning av riktningsväljarspaken till framåtläget eller bakåtläget låter överhastighetsfiltret 72 den modifierade styrsignalen passera utan någon verkan, eftersom stigtidskonstanten i denna krets är så vald att den är mycket kort för att släppa igenom frekvenser från kommando- konverteringskretsen 42. Detta förfarande tillåter att över- hastighetssignalen från överhastiqhetsmodifieringskretsen 70 till den andra summeringskretsen 68 är oreglerad med avseende på svarstiden, så att den servostyrda pumpen 92 driver de hydrostatiska drivmotorerna 58 med ökande varvtal, varvid detta sker med samma ökningshastighet som för ändringen av hastigheten av de bakre drivna drivhjulen. Här den förutbe- stämda hålltiden har förflutit stänger multivibratorn 220 av transistorn 218, så att ledningen 216 sjunker till spän- ningen V2. Därigenom blir dioden 208 ledande och stänger av fälteffekttransistorn 202. överhastighetssignalen från över- hastighetsfiltret 72 avtager med den hastighet med vilken den förstärkta servosignalen från servofiltret 66 ökar, så att den andra summeringskretsensßß servostyrsignal förblir relativt konstant.

De olika stig- och avklivninqshastigheterna i över- hastighetsfilterkretsen uppnås genom uppladdning av kondensa- torn 250 via motståndet 248 för erhållande av en tidskonstant för den andra förutbestämda ändringshastigheten och genom urladdning av kondensatorn 250 genom motståndet 252 för erhållande av den andra tidskonstanten för den tredje förut- bestämda ändringshastigheten. Sålunda erhåller man en has- tighet för ökande signaler och en annan för avtagande sig- naler.

Ett problem som uppträder vid drift av den elektro- niska styrkretsen 34 under snabba inställninqsrörelser för färdriktningsväljarspaken mellan framåtläget och bakåtläget 446 444 16 består exempelvis däri att servofiltret 66, när anordningen 10 sitter fast och föraren bemödar sig att komma loss genom att köra fordonet fram och tillbaka, ej tillräckligt snabbt kan låta den förstärkta servosignalen sjunka på grund av tids- konstanten. Av denna anledning har kretsen genom användande av transistorerna 226 och 234 och ledningen 222 utbildats på sådant sätt att det säkerställas att kondensatorn 240 alltid urladdas när riktningsväljarspaken 20 befinner sig i neutral- läget; Såsom framgår av fig. 3 är ledningen 222 jordad så länge som en ingångssignal från styrkretsarna 80 resp. 88 för färd framåt eller bakåt tillföres transistorn 226. Följden i av detta är att transistorn 234 är avstängd och kondensatorn 240 som vanligt är verksam. Så snart emellertid riktningsväl- jarspaken 20 överföres till neutralläget stängs transistorn 226 av, medan transistorn 234 blir ledande för att via mot- ståndet 236 urladda kondensatorn 240 mot jord, varigenom ytterligare en liten tidskonstant erhålles, Ytterligare ett problem var nödvändigheten att sörja för en situation i vilken belastningen bringar anordningen till stillastående, varvid framhjulen 26 är blockerade och bak- hjulen slirar. Eftersom återkopplingssignalen går mot noll medan den modifierade styrsignalen fortsätter att ligga kvar tenderar den servomanövrerade pumpen till att stegra utgångs- trycket tills en säkerhetsventil i det hydrauliska systemet 98 öppnar. Vid lägre överföringshastigheter föreligger en allvarlig effektförlust på grund av att tryckmediet pumpas genom en säkerhetsventil utan att utföra något nyttigt arbete.

Vid högre transmissionshastigheter leder effektförlusten till att maskinen 12 stryps. Detta problem har lösts genom till- fogande av håll-kretsen 73. Denna använder den modifierade styrsignalen för att fastlägga maximala värden till vilka servostyrsignalen fixeras för att förhindra att hydrauliskt överskottsflöde avges av den servomanövrerade pumpen 92. Det- ta innebär att när den modifierade styrsignalen ökar kommer även servostyrsignalens håll-spänning att öka. Fackmannen inser att en enkel begränsning av servostyrsignalen till ett enda maximivärde eller gränsvärde för skillnaden mellan den modifierade styrsignalen och återkopplingssignalen ej är 446 444 17 tillräcklig för att lösa ovan nämnda problem.

För att säkerställa att hjälpdrivanordningen 24 funge- rar riktigt tillsammans med de bakre drivhjulen 18 är det nöd- vändigt att inkludera både de till riktningsväljarspaken till- ordnade omkopplarna och de tryckmanövrerade omkopplarna för aktivering av solenoiderna, eftersom den kraftkopplado trans- missionen 14 är underkastad modulationer och fördröjningar under riktningsväxlingen. Enbart omkopplarna för riktninge- väljarspaken är otillräckliga, eftersom de reagerar ögonblick- ligen, medan de bakre löphjulen 18 ännu ej ändrat riktning på grund av modulationen. På liknande sätt är enbart de tryck- manövrerade omkopplarna otillräckliga, då det är möjligt att båda tryckomkopplarna kan vara slutna under växlingsförlopp i den kraftkopplade transmissionen 14.

Av fig. 4 framgår att ett hjälpdrivsystem 362 för de främre hjulen innefattar en reversibel, variabel förträng- ningspump 384. Denna uppvisar en övre öppning, som genom en matningsbackledning 388 är ansluten till en öppning på sidan av en konventionell strömningsdelare- resp. strömningsföre- ningsventil 386. Ventilen 386 uppvisar två öppningar på mot- satta sidor, vilka är anslutna till motsvarande första ar- betsöppningar på hjulmotorerna 364 och 366 via matningsback- ledningen 390 och 392. Dessa ledningar är via en drosselled- ning 393 förbundna med varandra. Syftet med denna drossel- ledning är närmare förklarat nedan. Mellan en undre öppning av pumpen 384 och de andra arbetsöppningarna på motorerna 364 och 366 är en grenad matningshackledning 394 anordnad.

Det framgår att en i en sluten slinga förd hydraulisk krets är bildad mellan pumpen 384 och motorerna 364 och 366 och att motorerna är parallellkopplade med varandra.

Pumpen 384 är en konventionell axialkolvpump med en ringformig inställbar kamskiva 396. Enkelt verkande hyd- rauliska manövreringsanordningar 398 och 400 är fastlänkade på en övre och en undre del av kamskivan. Dessa hydrauliska servomotorer är manövrerbara genom tryck för att svänga kamskivan ur det visade mittläget i och för alstring av en pumpverkan i pumpen 384 i framåt- eller bakåtriktningen, vil- ket har till följd att fluidum trycks ut ur ledningen 394 444 444 I 18 in i ledningen 388 och omvänt.

Den pilotmanövrerbara styrventilen 402 är ansluten till manövreringsanordningarna 398 och 400 och till pumpen 404. Den innefattar en ventilslid 466, som selektivt kan föras åt vänster och åt höger från det visade neutralläget för att försätta servomotorerna 398 och 400 under tryck. Ventilslidens 406 rörelse åstadkommas i sin tur genom en linjär elektro- hydraulisk servomotor 408, som uppvisar en fram- och åter- gående utgångslänk 410, som är förbunden med sliden 406. Ser- vomotorn 408 är en konventionell kommersiellt tillgänglig uanordning, som uppvisar egenskaperna att till riktning och storlek förskjuta utgångslänken i överensstämmelse med rikt- ningen och storleken av elektriska styrsignaler som mottages av servomotorn 408, vilket närmare förklaras nedan. Härigenom uppnås en automatisk reglering av servomotorn 408 och följ- aktligen en automatisk reglering av storleken och riktningen av förskjutningen eller inställningen av pumpen 384. Ett återkopplingssystem av stänger 412 är anordnat mellan kam- skivan 396 och ventilsliden 406. Stångsystemet verkar på sed- vanligt sätt för att sliden 406 i beroende av kamskivans 396 rörelse till ett nytt läge skall återföras under servodelens 408 kommando. 7 En hydraulisk krets tjänar till att förbinda moto- rernas 364 och 366 arbetsfluidum med kopplingarna 372 och 374 i och för manövrering av dessa. Därigenom skall trans- missions- och drivförbindelserna mellan motorn 364 och hju- let 316 resp. mellan motorn 366 och hjulet 318 upprättas.

Härvid bör observeras att arhetsmediet för drivning av motorn 364 för det högra framhjulet från matnings-/âterföringsled- ningen 390 leds till kopplingen 372 via en ledning 414, som är anordnad mellan ledningen 390 och den ena sidan av en solenoidmanövrerbar ventil 416, som är tillordnad den högra främre drivanordningen. Den andra sidan av ventilen 416 är dels ansluten till en återloppsledning 418, dels ansluten _till en öppning på änden av en fram- och återgående ventil 420 via en ledning 422. ventilen 420 uppvisar en mittöppning, som via en ledning 424 är förbunden med kopplingen 372. 446 444 19 På liknande sätt tillföres arbetsmediet från till- försel-/återföringsledningen 392 i kopplingen 374 via en ledning 426 för drivning av motorn 366 för det vänstra fram- hjulet. Ledningen 426 ligger mellan ledningen 392 och ena sidan av en solenoidmanövrerbar ventil 428 för den vänstra främre drivanordningssidan. Den motsatta sidan är förbunden med en återloppsledning 430 och med en öppning på en ände av en fram- och återgående ventil 432 via en ledning 434. ventilen 432 uppvisar en mittöppning, som via ledningen 434 är förbunden med kopplingen 374, medan en tillkommande öpp- ning på den andra änden är förbunden med en öppning på den mitt emot liggande änden av den fram- och återgående ventilen 420 via en ledning 436.

Arbetsmedium för drivning av motorerna 364 och 366 i bakåtriktningen tillföres från matnings-/återmatningsled- ningen 394 till kopplingarna 372 och 374 via en ledning 438, som är anordnad mellan ledningen 394 och ena sidan av en solenoidmanövrerbar ventil 440 för färd bakåt. Den motsatta sidan av ventilen är förbunden med en återloppsledning 430 och med ledningen 436 mellan de båda fram- och återgâende ventilerna 420 och 432 via en ledning 444.

De solenoidmanövrerbara ventilerna 416, 428 och 440 är på figurerna visade i det urkopplade läget, i vilket de via återloppsledningarna 418 och 430 förbinder kopplingarna med reservoaren. På nedan beskrivet sätt inkopplas de sole- noidmanövrerade ventilerna 416 och 428 för drift framåt i beroende av att huvuddrivtransmissionen bringas helt till ingrepp för säkerställande av drivning framåt vid bestämda hastighetsförhållanden. Inkopplingen av ventilen 416 leder till att denna förskjutes åt vänster för att förbinda led- ningen 414 med ledningen 422. Ventilkulan i den fram- och âterställbara ventilen 420 ändrar därvid sitt läge för att blockera strömningen i ledningen 436 och möjliggöra ström- ning till kopplingen 372 via ledningen 424. Förloppet vid inkoppling av ventilen 428 tillgår på liknande sätt. Denna ventil förskjutes därvid åt vänster för att förbinda ledningen 426 med ledningen 434. Kulan i den fram- och återgående ven- tilen 432 förskjuter sig för att blockera strömningen i led- 446 444 20 ningen 436 och aktivera strömningen till kopplingen 374 via -ledningen 434. Det framgår att vätsketrycket för manövrering av kopplingen 372 är isolerat från vätsketrycket för man- övrering av kopplingen 374 med undantag av en förbindelse via drosselledningen 393. Denna isolering är ett viktigt särdrag eftersom den gör det möjligt att låta hjulmotorernas 364 och 366 hjul 316 och 318 rotera snabbare gemensamt, såsom när fordonet kör rakt framåt, eller enskilt, såsom när fordonet kör igenom en kurva. Drosselledningen 393 blir verksam vid en sådan färd i en kurva för att utveckla en partiell diffe- rentialblockeringsverkan och minska nötningen på däcken.

Drosselledningen verkar dessutom för att utjämna trycket mel- lan ledningarna 390 och 392 för att återföra strömdelnings- och kombineringsventilens 386 slíd ur ett läge, i vilket ventilen begränsar strömningsvägen till det tomgående hjulet under kurvfärd, till ett centrerat delläge utan rörspänning när kurvfärdan avslutats, så att den till det tomgående hju- let tillordnade motorn under kurvfärden åter utvecklar vrid- moment.

Inkopplingen av den solenoidmanövrerade ventilen 440 för färd bakåt sker på ett sätt som skall beskrivas nedan.

Inkopplingen sker i beroende av att huvuddrivtransmissionen gför färd bakåt är helt inkopplad. Inkopplingen av ventilen 440 leder till att ventilen förskjutes åt vänster för att förbinda ledningen 438 med ledningen 444. Därmed erhåller man ett vätsketryck i ledningen 436 och följaktligen på de båda kulorna i de fram- och återskjutbara ventilerna 420 och 432.

Ventilkulorna intar därvid lägen i vilka de förhindrar ett vätskeåterflöde via de avstängda ventilerna 4¶6 och 428, medan samtidigt strömning till kopplingarna 372 och 374 möjliggöres över ledningarna 424 och 434.

Funktionen av denna del av framhjulsdrivsystemet 362 som beskrivits ovan är selektivt automatiskt styrd genom en elektrisk krets 450, som utgör en del av systemet 362.

Kretsen 450 innefattar en elektronisk styrlåda 452, som innehåller icke visade styrkretsar för bearbetning av olika elektriska ingångssignaler, som beskrivs nedan, och för att leda styrsignaler till den linjära elektrohydrauliska man- 446 444 21 övreringsdelen 408 via signalledningar 454, 456 för färd fram- åt resp. bakåt, vilka ledningar är anordnade mellan lådan 452 och manövreringsdelen 458. Energi för signalbehandlings- kretsen i styrlâdan 452 avges av ett batteri 458, som är an- slutet till lådan 452 via en matningsledning 460, som uppvi- sar en tändomkopplare 462, som ligger i serie med en omkopp- lare 464, vilken är anordnad i närheten av en icke visad kam. Denna kam reagerar i sin tur på rörelsen av växelväljar- spaken för inställning av växellådan i växlarna 1 - 4. Mat- ningsledningen 460 är ansluten till en ledning 466 inuti styr- lådan 452 via en till/från-omkopplare 468. Det framgår att ingen elektrisk energi tillföres lådan om ej alla omkopplare 462, 464 och 466 är slutna.

En ledning 470 är vid ena änden ansluten till kopp- lingslådans 452 ledning 466 och grenar sig vid 472 i en ledning 474 för drivning framåt, vilken är förbunden med de solenoidmanövrerbara ventilerna 416 och 428 för den högra och vänstra främre drivningen, och i en ledning 476 för färd bak- åt, vilken leder till ventilen 440 för färd bakåt. Ledningen 470 är tillordnad en tryckmanövrerbar omkopplare 478, som öppnar när huvudkopplingspedalen manövreras för urkoppling av kopplingen 347. Ledningarna 474 och 476 är normalt tillordna- de öppna omkopplare 480 och 482 för färd framåt och bakåt, vilka är manövrerbara genom icke visade kammar eller dylikt, vilka å sin sida aktiveras i beroende av manövreringen eller läget av en riktningsspak, nämligen i beroende av huruvida denna spak bringas till läget för färd framåt eller läget för färd bakåt. Ledningen 474 är dessutom tillordnad en nor- malt öppen och genom tryck manövrerbar omkopplare 484, som stänges när den färd framåt âstadkommande kopplingen 348 i transmissionen är fullt inkopplad. Pâ liknande sätt är led- ningen 476 tillordnad en normalt öppen och genom tryck man- övrerbar omkopplare 486, som manövreras när den färd bakåt åstadkommande bromsen 349 i transmissionen är fullt manövre- rad.

Sensorerna 360 och 382 är över stvr- och återkopp- lingsingångssignalledningar 488 och 490 förbundna med styr- lâdan 452 för att å ena sidan avge signaler för bearbetning 446. 444 22 genom kopplingskretsarna i styrlådan, vilka bestämmer storle- ken av dessa signaler, vilka skall tillföras den linjära elektrohydrauliska manövreringsdelen 408. Sensorerna 360 och 382 är ej riktningskänsliga. Emellertid säkerställas en tillförlitlig polaritet av de signaler som ledes till manöv- reringsanordningen 408 på följande sätt, En ingångssignalled- ning 492 för framåtdrift är förbunden med styrlådan 452 och med framåtdriftledningen 474 på sådant sätt att den endast in- kopplas när framåtdriftsomkopplaren 480 är sluten. På liknan- de sätt är en för bakåtdrift anordnad ingângssignalledning 494 förbunden med styrlådan 452 och bakåtdriftsledningen 476 på sådant sätt att den är strömförande endast när bakåtdrifts- omkopplaren 482 är sluten.

Hjälpdrivanordningssystemet 362 har visat sig vara särskilt verksamt när det användes vid en motordriven skrapa, som är så utrustad att framhjulsmotorerna 364 och 366 styres så att de endast utvecklar ett vridmoment när huvuddrivanord- ningens hjul utvecklar en eftersläpning på 2 - å %. Sålunda är kretsen i styrlådan 452 så utformad att den företager en styrning av framhjulsmotorerna på detta sätt.

Under vissa arbetsförhållanden, exempelvis när skrapan arbetar på en sluttning, kan det dock vara önskvärt att framhjulen griper för att tillförlitligt hålla kvar skra- pan på sluttningen. För dessa förhållanden kan kretsen i styrlådan uppvisa ett aggressivt styrparti, som selektivt kan inkopplas i kopplingskretsen genom en styromkopplare 496.

Styromkopplaren är monterad på lådan 452. När kretsen är i den aggressiva arbetsfasen styres hjulmotorerna 364 och 366 på sådant sätt att de arbetar med en hastighet som är 1% större än de bakre hjulens hastighet. _ _ Fastän kretsen i styrlådan 452 här beskrivits så att den endast kan drivas på ett underhastighetsarbetssätt resp. ett överhastighetsarbetssätt är det uppenbart att kopplings- kretsen även kan modifieras så att den är inställbar och kan förverkliga ett obegränsat antal arbetssätt med önskade arbetsområden.

Framhjulens hjälpdrivanordning 362 arbetar vid prak- tisk användning på en motordriven skrapa enligt följande: 446 444 23 För att aktivera hjälpdrivsystemet 362 för åstadkom- mande av en hjälpdrivverkan måste batteriet 458 anslutas till styrkretsen i styrlådan 452. Betjäningspersonen uppnår en så- dan aktivering genom att sluta tändomkopplaren 462. Stäng- ningen av tändomkopplaren uppnås genom att man inställer växolväljaromkopplaron i något av lägena för inkoppling av växlarna 1 - 4 hos transmissionen. En sådan inställning åstad- kommer stängningen av omkopplaren 464. Vidare bringas till/från-omkopplaren 468 därigenom i inkopplingsläget. När energi är ansluten till styrlådan 452 är avkännarna 360 och 382 inkopplade och sänder signaler svarande mot den genom- snittliga hastigheten för bakhjulssatsen resp. hastigheten för den vänstra främre hjulmotorns 366 rotor.

Det antages att betjäningspersonen har aktiverat systemet 362 i det nyss beskrivna tillståndet och att rikt- ningsväljarspaken ännu befinner sig i neutralläget. Motor- skrapan står still, så att sensorerna 360 och 382 ej utsän- dor några signaler, som kan bearbetas genom kretsen i styr- lådan 452. Därmed utsänder ej heller anordningen några ut- 7 gångssignaler för styrning av den linjära elektrohydrauliska manövreringsanordningen 408, så att kamskivan 396 i pumpen 384 förblir i det centrerade läget, i vilket ingen förträng- ning uppkommer.

När betjäningspersonen önskar föra skrapan framåt behöver han endast bringa riktningsväljarspaken till ett läge för färd framåt. Härigenom stänges omkopplaren 480 för färd framåt. Om det antages att huvuddrivkopplingen är helt i in- grepp, vilket är fallet när huvudkopplingspedalen är frigi- ven, är den på kopplingstrycket reagerande omkopplaren 478 ävenledes stängd, så att en krets mellan batteriet 458 och framâtdriftsledningen 474 samt ingångssignalledningen 492 är sluten. När framåtfärdkopplingen är helt inkopplad stänger den på tryck reagerande framåtdriftskopplingsomkopplaren 484, för att inkoppla de solenoidmanövrerbara ventilerna 416 och 428 för den högra och vänstra drivningen, så att dessa ven- tiler förskjutes åt vänster. Detta leder till att matnings-/ återföringsledningarna 390 och 392 kopplas så att vätsko- trycket tillföres kopplingarna 372 och 374. Vid färd framåt 446 444 24 börjar sensorn 360 att utsända pulser i form av kommando-in- gångssignaler, vilka svarar mot varvtalet. Dessa signaler när till styrlådan 452 och bearbetas där. Här måste påpekas att styrlådan 452 ej erhåller några återkopplingsinsignaler från sensorn 382, eftersom den vänstra hjulmotorn 366 ännu ej dri- ver den tillhörande rotorn. Det antages att betjäningsper- sonen valt tillståndet för styrkretsen i styrlådan 452 på så- dant sätt att den vänstra hjulmotorn 366 drivs med en hastig- het, som är 2 - 1% % mindre än den hastighet som är given av den av sensorn 360 utsända signalen. Styrkretsen bearbetar kommando- och återkopplingsingångssignalerna, som den erhål- ler från sensorerna 360 och 382 och utsänder en utgångssignal för den elektrohydrauliska linjära manövreringsanordningen 408 via framåtdriftsledningen 454.

Utgångssignalen uppvisar en storlek som är sådan att manövreringsanordningen 408 inkopplas på sådant sätt att den för en faktisk inställning av kamskivan 396 i pumpen 384 styr pilotventilen till ett läge som svarar mot det läge i vilket vätskan från ledningen 394 pressas in i ledningen 388 i sådan grad att hjulmotorns 366 rotor roterar med en hastig- het, som är 2š% lägre än den genomsnittliga hastigheten för den bakre hjulsatsen. Så snart ventilsliden i pilotventilen har förskjutits och styranordningen börjar inställa kamskivans 396 vinkelläge arbetar återkopplingsstångsystemet för att återföra ventilsliden till det neutrala läget. Den vätska som tillföres pumpen 384 genom ledningen 388 uppdelas genom ström- delnings- och sammanföringsventilen, så att flödet går till de båda ledningarna 390 och 392 och motorerna 364 och 366 drivs med samma hastighet. Dessutom överföres den under tryck stående vätskan i ledningarna 390 och 392 till kopplingarna 372 och 374 på grund av det faktum att de solenoidmanövrer- bara ventilerna 416 och 478 är inkopplade på det ovan beskriv- na sättet.

Så snart den vänstra hjulmotorn 366 börjar sin driv- verkan börjar självfallet även sensorn 382 i den elektriskt slutna slingan att leda återkopplingsingångssignaler till styrlådan 452, vilka bearbetas tillsammans med sensorns 360 kommando-ingångssignaler. 446 444 25 Det antages att motorskrapan köres rakt och att de bakre hjulen ej släpar efter. Framhjulen 316 och 318 roterar med samma hastighet som de bakre hjulen och denna hastighet är större än den hastighet till vilken motorerna 364 och 366 är inställda, varvid skillnaden utgör ungefär 2,5%. Medan det i ledningarna 390 och 392 för övervinnande av det inre motståndet för motorerna 364 och 366 och för drivning av motorernas rotorer nödvändiga trycket är tillräckligt för att verksamt koppla kopplingarna 372 och 374, varvid drivför- bindelser upprättas mellan motorn 364 och hjulet 316 och motorn 366 och hjulet 318, framgår att så snart dessa förbin- delser har upprättats driver hjulen motorerna, vilket leder till att trycket i ledningarna 390 och 392 reduceras till under det tryck som är nödvändigt för att inkoppla kopplingar- na, så att hjulen kan rotera snabbare än motorerna. Detta betyder att trycket i ledningarna 390 och 392 automatiskt moduleras i intervallet ovanför och under det nödvändiga trycket för inkoppling av kopplingarna 372 och 374, så att hjulen 316 och 318 kan rotera snabbare än motorerna 364 och 366 och att man sålunda undviker att störningar uppträder mel- lan huvuddrivanordningens vridmoment och hjälpdrivanordningens moment.

I det följande antages att motorskrapan fortsätter att köra rakt, varvid de bakre hjulen nu dock utvecklar en eftersläpning på åtminstone 2,5%. Hjulen 316 och 318 drives ej längre vid hastigheter som är större än de som utvecklas av motorerna 364 och 366. Trycket i ledningarna 390 och 392 blir sålunda tillräckligt för att hålla kopplingarna 372 och 374 i ingrepp. När motorskrapan sedan bringas att vrida sig skarpt åt vänster, varvid exempelvis det högra hjulet 316 roterar snabbare än motorn 364, så att motorn 364 drivs av hjulet, minskas trycket i ledningen 390 under det för ingrepp av kopplingen 372 erforderliga trycket. Hjulet 316 roterar då snabbare än motorn 364 utan att vridmomentinterferens kan uppträda. Motorn 366 driver däremot aktivt det vänstra hjulet 318. Hjulet 318 roterar på liknande sätt snabbare än motorn 366 när motorskrapan vänds skarpt åt höger. Det bör observeras att under kurvfärd verkar delnings- och samman- 4463444 26 föringsventilen 386 för att drossla strömningsvägen till ytterhjulet, och att så snart kurvfärden avslutats verkar drosselkanalen 393 för att utjämna trycken i ledningarna 390 'och 392, så att ventilen 386 återföres i det icke förspända delningsläget.

Under kurvfärd och vid drivning av hjulen 316 och 318 genom motorerna 364 och 366 verkar drosselkanalen 393 dessutom såsom drivtrycksutsläppskanal från den ena av led- ningarna 390, 392, som är förbunden med motorn som driver det inre hjulet, till den andra ledningen, så att ett partiellt differentialspärrförhållande upprättas, vilket leder till en minskad förslitning av däcken.

Motorskrapan kan omkopplas från tillståndet för färd framåt till tillståndet för färd bakåt genom en motsvarande förflyttning av riktningsväljarspaken. Därvid bringas även hjälpdrivsystemet 362 till beredskap för drivning bakåt. Spe- ciellt âstadkommer rörelsen av spaken till bakåtläget en öpp- ning av framåtfärdsomkopplaren 480 och en stängning av bakåt- färdsomkopplaren 482. Denna förbinder batteriet 458 med bak- âtfärdsledningen 476 och med bakåtfärdsinsignalledningen 494.

Rörelsen av spaken åstadkommer dessutom avstängning av det hydrauliska styrtrycket till framâtfärdskopplingen 348 och påläggning av trycket till bakåtfärdsbromsen 349 i transmis- sionen. Framåtfärdstryckomkopplaren 484 öppnar sedan kopp- lingstrycket för framåtfärd sjunkit för att sedan stänga av den högra och vänstra solenoidmanövrerade ventilen 416 resp. 428, vilket leder till att kopplingarna 372 och 374 kopplar ur. Efter full inkoppling av bakâtfärdsbromsen 349 i huvud- transmissionen stänger tryckomkopplaren 486 för bakåtfärd och kopplar in den solenoidmanövrerade ventilen 440 för bakåtfärd, vars slid rör sig åt vänster för att sätta mat- nings-/återföringsledningen 394 i tryckmedelsförbindelse med kopplingarna 372 och 374. Nu är det möjligt att motorerna 364 och 366 driver hjulen 316 och 318 för arr understödja huvuddrivanordningen i det fall att de bakre hjulen utvecklar en eftersläpning på åtminstone 2,5%. Det antages att omkopp- larna 480 och 482, vilka manövreras genom riktningsväljar- spaken, i förening med de tryckmanövrerade omkopplarna 484, 446 444 27 486 omedelbart skiljer hjälpdrivmotorerna 364 och 366 från hjulen 316 och 318 när riktningsväljarspaken föres från ett arbetsläge till ett annat. Det framgår vidare att hjälpdriv- motorerna på nytt förbindes med framhjulen för att driva des- sa i motsatt riktning. Detta sker emellertid endast sedan huvuddrivtransmissionen driver de bakre hjulen i motsatt rikt- ning. På detta sätt avstäms inkopplingen och frigöringen av huvuddrivanordningen och hjälpdrivsystemet i tidshänseende till varandra, så att ett drivsystem ej kan arbeta mot det andra. Detta är speciellt önskvärt när riktningsväljarspaken snabbt föres fram och tillbaka, så att motorskrapan i snabb följd manövreras framåt och bakåt för att exempelvis draga loss den ur en gyttjepöl.

När växelspaken föres till neutralläget eller till något av sina lägen 5 - 8 för upprättande av motsvarande växelkoppling i transmissionen öppnas omkopplaren 464 automa- tiskt för att skilja batteriet 458 från styrlådan 452. Däri- genom sättes hjälpdrivsystemet 362 ur funktion och överföres följaktligen pumpens 384 kamskiva till nolläget, så att mo- torerna 364 och 366 ej längre drivs och kopplingarna 372 och 374 ej längre blir inkopplade. Urståndsättningen av hjälpdriv- anordningen 362 i växelns neutralläge är en säkerhetsåtgärd, medan avstängningen av hjälpdrivanordningen vid omkoppling av växeln till någon av växlarna 5 - 8, i vilka normalt en hjälp- drivanordning ej användes, möjliggör fri rotation av hjulen 316 och 318. Därigenom undvikes även en onödig vätskeström genom den hydrauliska kretsen i hjälpdrivsystemet 362.

Under skrapans drift kan det bli nödvändigt att snabbt komma till stopp. Detta uppnås normalt genom att man efter nedtryckning av huvudkopplingspedalen för lösgöring av kopp- lingen 347 manövrerar bromsarna. Lösgöringen av kopplingen 347 sätter automatiskt framhjulsdrivsystemet 362 ur drift, så att tryckomkopplaren 478 öppnar och batteriet 458 separe- ras från riktningssignalingångsledningen 492 resp. 494 och även från de solenoidmanövrerade ventilerna 416 och 428 eller 440, så att hjulen ögonblickligen lösgöres från hjulmotorerna, varigenom motorskrapan kan bringas till ett snabbt och säkert stopp. 446 444 28 Ett annat tillfälle där kopplingspedalen nedtryckes så att hjälpdrivsystemet 362 sättes ur drift är under kryp- körning. Det tryck vid vilket omkopplaren 478 stänger är så- dant att hjälpdrivsystemet 362 ej stör krypfarten.

Claims (19)

446 444 29 PATENTKRAV

1. Elektronisk styrning för fordon med en huvuddrivanordning för vissa drivhjul och en hjälpdrivanordning för andra driv- hjul, speciellt för fordon med två sammanlänkade och endast huvuddrivanordningen resp. hjälpdrivanordningen tillordnade fordonsdelar, bestående av en ingångskrets för en huvuddrivan- ordningens hastighet representerande ingångssignal, en avkän- ningskrets för alstring av en är-värdessignal, en jämförelse- krets för jämförelse av de båda signalerna och för alstring av en styrsignal för styrning av driftstillståndet för hjälpdriv- anordningen, k ä n n e t e c k n a d av att ingångskretsen uppvisar en avkännare (40) för avkänning av huvuddrivanordnin- gens (16) hastighet resp. hastigheten för de genom denna drivna drivhjulen, att en första modifieringskrets (44), som ändrar ingångssignalen med ett förutbestämt procentuellt värde av hastighetsvärdet är kopplad efter ingångskretsen, att avkän- ningskretsen uppvisar en avkännare (54) för avkänning av hjälp- drívanordningens (58) hastighet, och att hjälpdrivanordningen (58) i beroende av ingångssignalen och den till hastighetens är-värde för hjälpdrivanordningen proportionella återkopplings- signalen kontinuerligt drivs med en i förhållande till huvud- drivanordningen med ett förutbestämt första procentuellt värde skild hastighet.

2. Styrning enligt patentkrav l, k ä n n e t.e c k n a d av att en överhastighetskrets (48) är förbunden med den första modifieringskretsen och med en de båda ingångssignalerna jämfö- rande och bearbetande processkrets (64), och att i överhastig- hetskretsen den modifierade ingångssignalen förändras med ett andra förutbestämt procentuellt värde och en utgångssignal alstras, som är representativ för överhastigheten, och att den modifierade styrsignalen är förändringsbar proportionellt mot överhastighetssignalen, så att hjälpdrivanordningen (58) är drivbar med en hastighet, som avviker från huvuddrivanordning- ens hastighet med ett tredje förutbestämt procentuellt värde.

3. Styrning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att jämförelse- och processkretsen (64) uppvisar en servofilterkrets (66) för inställning av ändringshastig- heten av den i processkretsen (64) bearbetade modifiera- 446 444 30 de styrsignalen och återkopplingssignalen till en första för-I utbestämd hastighet, och att överhastighetskretsen (48) uppvi- sar en överhastighetsfilterkrets (72) för inställning av has- tighetsökningen resp. hastighetsminskningen av överhastighets- signalen till ett andra resp. tredje förutbestämt hastighets- värde, varvid det tredje förutbestämda hastighetsvärdet i huvudsak är lika med det första förutbestämda hastighetsvärdet.

4. Styrning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att en spärr- eller låsningsanordning (73) är kopplad ef- ter den första modifieringskretsen (44) och är förbunden med - en på den modifierade styrsignalen reagerande bearbetnings- krets (68) på sådant sätt att det maximala värdet för styr- signalen fastlägges proportionellt mot den modifierade styr- signalen.

5. Styrning enligt något eller några av patentkraven 1-4 innefattande avkänníngsanordningar reagerande på färd- riktningsvalet, k ä n n e t e c k n a d av att en styrsigna- lerna bearbetande servokrets (24) är förbunden med de på färd- riktningsvalet reagerande avkänningsanordningarna (76 och 78) och uppvisar på signalerna från avkänningsanordningarna reage- rande styrkretsar (80, 88), vilka styr hjälpdrivanordningen vid färd framåt resp. färd bakåt.

6. Styrning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d av att de färd framåt och färd bakåt tillordnade styrkretsar- na (80, 88) är förbundna med en hållanordning (82), som akti- veras i beroende av signalerna från färdriktningsavkännaren och vid aktivering styr överhastighetskretsen (48) så att en överhastighetssignal alstras under en förutbestämd tids- period och tillföres servostyranordningarna.

7. Styrning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den på signalerna från färdriktningsavkännaren reage- rande hållanordningen (82) är förbunden med jämförelse- och signalbearbetningskretsen (64) på sådant sätt att vid från- varo av signalerna från färdriktningavkännaren signalbearbet- ningskretsen (64) öppnar för genomsläppning av de modifiera- de styrsignalerna.

8. Styrning enligt något eller nâgra av patentkraven 1-7, vid vilken drivmaskinen för huvuddrivanordningen via ü u: 446 444 31 en hydrauliskt kopplingsbar och reverserbar växel och en differential driver huvuddrivhjulen och en servostyrd, genom drivmaskinen driven hydraulpump är anordnad, vilken matar de två reversibla hydrostatiska drivhjulsmotorerna, varvid driv- hjulsmotorerna vardera över tryckmedelsmanövrerbara kopp- lingar är förbundna med motsvarande hjälpdrivhjul, k ä n n e- t e c k n a d av att en pumpinställningsanordning (108, 110) för förändring av förträngningen och arbetsriktningen för pum- pen är manövrerbar i beroende av storleken och polariteten av styrsignalerna från styrkretsen (24) och att styrkretsen (24) avger styrsignaler i beroende av en färdriktnings- och en hastighetsingångssignal från huvuddrivanordningen (16), vilka styrsignaler har en polaritet svarande mot den valda färd- riktningen och en storlek svarande ungefär mot huvudrivhju- lens genomsnittliga färdhastighet.

9. Styrning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d av att differentialen (16) är tillordnad en avkänningsanord- ning (40), som avkänner huvuddrivhjulens (18) medelrotations- hastighet och som är förbunden med en avkänningssignalen in- verterande och med det första förutbestämda procentuella värdet modifierande kommando-bearbetningskrets (44), att den andra avkännaren (54) är tillordnad en av hjälpdrivhjuls- motorerna (58) och tillsammans med bearbetningskretsen (44) är ansluten till en första summeringsanordning (50), vars utgångssignal ledes till en med en förutbestämd förstärk- ningsfaktor arbetande servoförstärkare (62), varvid bearbet- ningskretsen (44) och servoförstärkaren (62) är förbunden med styrkretsen (24) på sådant sätt att styrkretsen (24) alstrar en mot den förstärkta servosignalen proportionell styrsignal när avkännaren (40) indikerar en drivning av differentialen (16).

10. Styrning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att huvuddrivanordningens växel uppvisar avkänningsanord- ningar (76, 78, 104, 106), vilka är förbundna med styrkretsen (24) på sådant sätt att tryckmedium kan tillföras hjälpdriv- anordningarnas servokopplingar (60) när differentialen (16) drives.

11. Styrning enligt något eller några av patentkraven 446 444, 32 8-10, k ä_n n'e t e c k n a d av att överhastighetskretsen (48) uppvisar en väljaranordning (46), som är förbunden med den ingångssignalen bearbetande kretsen (44) och släpper ige- nom eller blockerar dess utgångssignal, och att överhastighets- kretsen (48) är förbunden med en andra summeringsanordning (68), som är anordnad mellan styrkretsen (24) och servoför- * stärkaren (62) på sådant sätt att servoförstärkarens (62) ut- gångssignal och överhastighetskretsens (48) överhastighets- signal summeras, varvid styrkretsen (24) matas med en servo- styrsignal, som leder till en drivhastighet för hjälpdriv- hjulen, som avviker från huvuddrivhjulens drivhastighet med det tredje procentuella värdet.

12. , Styrning enligt något eller nâgra av patentkraven 8-11, k äfn n e t e c k n a d av att spärranordningen (73) är anordnad mellan bearbetningskretsen (44) för ingångssigna- len och styrkretsen (24) på sådant sätt att utgånqssignalen ändras med ett konstant förhållande till ändringen av den modifierade ingångssignalen.

13. Styrning enligt något eller några av patentkraven 5-12, k ä n n e t e c k n a d av att styrkretsen (24) uppvi- sar en tredje summeringsanordning (86), som är förbunden med utgångarna av styrkretsarna (80, 88) tillordnade färd framåt resp. bakåt för addering av de båda signalerna och för bil- dande av en servostyrsignal för den hydrauliska pumpen som till polaritet och storlek svarar mot summan av de båda sig- nalerna.

14. Styrning enligt något eller nâgra av patentkraven 8-13, k ä n n e t e c k n a d av att en servokrets (66) är anordnad mellan servoförstärkaren (62) och en andra signal- bearbetningsanordning (68) och är förbunden med hâllkretsen (82) på sådant sätt att vidareledningen av den i servoför- stärkaren (62) förstärkta signalen verkställes i beroende av hållkretsens aktivering.

15. Styrning enligt något eller några av patentkraven 8-14, k ä n n e t e c k n a d av att vid spärrning av vidare- ledningen av den genom servoförstärkaren (62) förstärkta sig- nalen en överhastighetsväljarkrets (46) genom hållkretsen (82) är styrbar till genomgång på sådant sätt att den i bearbet- 446 444 33 ningskretsen (44) modifierade ingångssignalen via överhastig- hetskretsen (48) kan ledas till styrkretsen (24).

16. Styrning enligt något eller några av patentkraven 8-12 vid ett fordon med en riktningsväljarspak som i beroende av sitt läge alstrar en huvudväxeln manövrerande framåt- resp. bakåtkopplingstryckpuls, varvid tryckmedelspumpen ut- göres av en reversibel hydrostatisk pump med variabel för- trängningsvolym, vilken är tillordnad en inställningsanord- ning, som aktiveras av positiva resp. negativa elektriska styrpulser svarande mot färd framåt resp. bakåt och som till- sammans med tvâ hjälpmotorer bildar en sluten hydraulisk krets, till vars tilledningar de hydrauliska servokopplingar- na kan anslutas via styrventiler, k ä n n e t e c k n a d av att överhastighetsväljarkretsen (46) är så utbildad att den med ett första förutbestämt procentuellt värde modifierade ingångssignalen från bearbetningskretsen (44) blockeras resp. släppes igenom till överhastighetsfiltret (72) för styrning av den modifierade ingångssignalens ändringshastighet, att överhastighetsfiltret (72) via en utgângssignalen från filtret med ett tillkommande förutbestämt procentuellt värde modi- fierande krets (70) är förbunden med den andra summeringsan- ordningen (68), vilken är förbunden med det den förstärkta signalen (62) till en förutbestämd ändringshastighet regle- rande servofiltret (66), att den summerade signalen kan ledas till den framåtfärd tillordnade styrkretsen (80), vilken å sin sida aktiveras av läges- och tryckavkännarna (76, 104) för riktningsväljarspaken och leder styrsignaler till två utgångar, varvid en inverteringskrets (84) för alstring av en inverterad servostyrningssignal är förbunden med den första utgången, vilken inverterad servostyrningssignal är tillord- nad en av läges- och tryckavkännarna (78, 106) för riktninga- väljarspaken aktiverad styrkrets (88) för färd bakåt, för att den inverterade servostyrningen skall spärra eller släppa igenom, varvid de båda styrkretsarna (80, 88) vid aktivering å ena sidan alstrar en manövreringssignal för de tillordnade hjälpkopplingarna styrande ventilanordningarna och å andra sidan är förbundna med den tredje summeringskretsen (86), vilken avger en positiv eller negativ styrsignal av en mot 446 444 34 summan av signalerna från de båda styrkretsarna (88, 80) pro- portionell storhet till den hydrostatiska pumpens (92) man- övreringsanordning (91).

17. Styrning enligt patentkrav 16, k ä n n e t e c k- nfa d av att de färd framåt och färd bakåt tillordnade styr- kretsarna (80, 88) är förbundna med hâllkretsen (82) för att spärra utgângssignalen från servoförstärkaren (62) genom servofiltret (66) och att leda den av bearbetningskretsen (44) modifierade styrsignalen (24) via överhastighetskretsen (48) under en förutbestämd tidsperiod. 7

18. Styrning enligt patentkrav 17, k ä n n e t e c k- n a d av att hållkretsen (82) aktiveras av riktningsväljar- spakens lägesomkopplare (76, 78) och uppvisar en anordning (220), som vid uppträdande av en signal från riktningsomkopp- larna styr överhastighetskretsen (48) för signalgenomgång under den förutbestämda tiden.

19. Styrning enligt patentkrav 17 eller 18, k ä n n e- t e c k n a d av att hâllkretsen (82) är förbunden med servo- filtret (66) och uppvisar en av lägesomkopplarna (76, 78) aktiverad anordning (226), som spärrar servofiltret (66). m u