DE10058980A1 - System und Verfahren zur automatischen Steuerung eines Arbeitswerkzeuges einer Erdbewegungsmaschine basierend auf diskreten Drehmomentwerten - Google Patents
System und Verfahren zur automatischen Steuerung eines Arbeitswerkzeuges einer Erdbewegungsmaschine basierend auf diskreten DrehmomentwertenInfo
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- DE10058980A1 DE10058980A1 DE2000158980 DE10058980A DE10058980A1 DE 10058980 A1 DE10058980 A1 DE 10058980A1 DE 2000158980 DE2000158980 DE 2000158980 DE 10058980 A DE10058980 A DE 10058980A DE 10058980 A1 DE10058980 A1 DE 10058980A1
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- E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
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Abstract
Ein Verfahren und ein System zur automatischen Steuerung eines Arbeitswerkzeuges einer Erdbewegungsmaschine mit Rädern wird offenbart, wobei das Arbeitswerkzeug eine Schaufel aufweist, um Material aufzunehmen, anzuheben und abzulassen, wobei die Schaufel steuerbar von einem hydraulischen Kippzylinder und mindestens einem hydraulischen Hubzylinder betätigt wird, und zwar basierend auf diskreten Drehmomentwerten. Das Steuersystem weist einen Drehmomentanzeigemechanismus auf, der einen repräsentativen Wert für die Größe des Drehmomentes liefert, das auf die Räder der Erdbewegungsmaschine aufgebracht wird, weiter eine elektronische Steuervorrichtung zur Aufnahme des repräsentativen Drehmomentwertes von dem Drehmomentanzeigemechanismus und zur Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmoments, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus aufgenommen wird, einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann zur darauf ansprechenden Erzeugung eines ersten Befehlssignals, und eine hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung zur Steuerung des Hydraulikströmungsmittelflusses zum hydraulischen Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz, die ansprechend auf das erste Befehlssignal aktiviert wird, wobei der hydraulische Kippzylinder steuerbar die Schaufel der Erdbewegungsmaschine betätigt, um Material von einem Haufen zu entfernen.
Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuer
system zur automatischen Steuerung eines Arbeitswerk
zeuges einer Erdbewegungsmaschine mit Rädern, und ins
besondere auf ein Steuersystem, das die Hydraulikzy
linder einer Erdbewegungsmaschine basierend auf dis
kreten bzw. getrennten Werten des Ausgangsdrehmomentes
steuert das, an die Räder der Erdbewegungsmaschine ge
liefert wird. Dieses Ausgangsdrehmoment muß nicht phy
sisch an den Rädern gemessen werden sondern kann aus
einer anderen korrelativen bzw. damit in Beziehung
stehenden Eingangsgröße abgeleitet werden und dann be
rechnet werden.
Im allgemeinen werden Erdbewegungsmaschinen, wie bei
spielsweise Radlader, Bagger, Raupenlader und ähnliches
zur Bewegung von Materialmassenmengen verwendet. Diese
Erdbewegungsmaschinen haben Arbeitswerkzeuge, die eine
Schaufel aufweisen können. Die Schaufel wird steuerbar
von mindestens einem Hydraulikzylinder betätigt. Der Be
diener führt typischerweise eine Abfolge von getrennten
Aufnahme-, Hub-, und Materialladeoperationen aus.
Ein typischer Arbeitszyklus kann aufweisen, daß ein Be
diener zuerst die Schaufel auf einem Materialhaufen posi
tioniert. Die Schaufel wird dann abgesenkt, so daß das
Arbeitswerkzeug nahe der Erdoberfläche und in der Nähe zu
einem Materialhaufen ist. Der Bediener leitet dann die
Schaufel vorwärts zum Eingriff mit dem Materialhaufen,
was in anderer Weise als "Aufnahme" bekannt ist. Dieses
Leiten der Schaufel kann die Bewegung der gesamten Erdbe
wegungsmaschine vorsehen. Der Bediener steuert dann dar
auffolgend die Schaufel, um das Arbeitswerkzeug durch den
Haufen anzuheben, um die Schaufel zu füllen und das Mate
rial anzuheben. Der Bediener kippt dann die Schaufel zu
rück, um das Material aufzunehmen. Der Bediener bewegt
dann die Erdbewegungsmaschine zu einer erwünschten Ziel
stelle, beispielsweise einem Kipplastwagen, und läßt das
aufgenommene Material aus der Schaufel herausfallen. Der
Bediener bewegt dann die Erdbewegungsmaschine zurück zu
dem Materialhaufen, um diesen Arbeitszyklus insgesamt
wieder zu starten.
Es gibt zahlreiche Probleme, die mit diesem manuellen
Prozeß in Beziehung stehen. Bei einem menschlichen Bedie
ner kann die Erdbewegungsmaschine nicht konstant in allen
Umgebungen und für verlängerte Arbeitszeiten produktiv
sein. Der menschliche Bediener kann auch nicht die volle
Ansammlungs- bzw. Aufnahmekapazität der Erdbewegungsma
schine verwenden. Herkömmliche automatisierte Ladezyklen
jedoch beginnen den Rückkippteil des Arbeitszyklusses so
fort nach dem Überschreiten der ordnungsgemäßen Schwelle
des hydraulischen Druckes, wodurch unnötiger Weise Lei
stung an das Hydrauliksystem während des Aufnahmeteils
des Arbeitszyklusses abgeleitet wird. Zusätzlich kann der
menschliche Bediener die Schaufel zu weit kippen, was
übermäßig durch den Materialhaufen hindurch brechen kann
und die Hubkraft absenken kann, was dazu führt, daß die
Räder durchrutschen.
Das US-Patent 3,782,572, ausgegeben an Gautler offenbart
ein hydraulisches Steuersystem, welches einen Hubzylinder
steuert, um einen Radkontakt mit der Erde zu halten, und
zwar durch Überwachung des assoziierten Raddrehmomentes.
Das US-Patent 5,528,843, ausgegeben an Rocke offenbart
ein Steuersystem zur Aufnahme von Material, welches se
lektiv maximale Hub- und Kippsignale ansprechend auf ab
gefühlte Hydraulikdrücke liefert. Die internationale An
meldung Nr. WO 95/33896 von Daysis und anderen offenbart
das Umkehren der Richtung des Strömungsmittelflusses zum
Hydraulikzylinder, wenn die Schaufelkräfte zulässige
Grenzen überschreiten. Keines der Systeme jedoch verwen
det einen vorbestimmten Wert des Ausgangsdrehmomentes,
wie es über den Antriebsstrang auf die Räder einer Ar
beitsmaschine aufgebracht wird, als den Zustand, der dem
Aufbringen von Leistung auf die Hydraulikmittel und dem
Eintreten in den Rückkippteil des Arbeitszyklusses voran
geht.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines
oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
Gemäß eines Aspektes dieser Erfindung wird ein Steuersy
stem offenbart, um automatisch ein Arbeitswerkzeug einer
Erdbewegungsmaschine zu steuern, die Räder hat, wobei das
Arbeitswerkzeug eine Schaufel aufweist, um Material auf
zunehmen, anzuheben und abzulassen, wobei die Schaufel
steuerbar von einem hydraulischen Kippzylinder betätigt
wird, und wobei mindestens ein hydraulischer Hubzylinder
offenbart wird. Das Steuersystem weist einen Drehmo
mentanzeigemechanismus auf, der einen repräsentativen
Wert für eine Drehmomentgröße liefert, die auf die Räder
der Erdbewegungsmaschine aufgebracht wird, eine elektro
nische Steuervorrichtung zur Aufnahme des repräsentativen
Drehmomentwertes von dem Drehmomentanzeigemechanismus und
zur Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo
ments, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus aufgenom
men wurde, einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet,
und dann zur Erzeugung eines ersten Befehlssignals, und
eine hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung zur Steuerung
des Hydraulikströmungsmittelflusses zum hydraulischen
Hubzylinder in einer vorbestimmten Sequenz, die anspre
chend auf das erste Befehlssignal aktiviert wurde, wobei
der hydraulische Kippzylinder steuerbar die Schaufel der
Erdbewegungsmaschine betätigt, um Material von einem Hau
fen wegzunehmen.
Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Steuerung eines Arbeitswerkzeuges
einer Erdbewegungsmaschine mit Rädern offenbart, wobei
das Arbeitswerkzeug eine Schaufel aufweist, um Material
aufzunehmen, anzuheben und abzulassen, wobei die Schaufel
steuerbar von einem hydraulischen Kippzylinder betätigt
wird, und mindestens einem hydraulischen Hubzylinder be
tätigt wird. Das Verfahren weist die Schritte auf, einen
repräsentativen Wert des Drehmomentes zu liefern, das auf
die Räder der Erdbewegungsmaschine aufgebracht wird, und
zwar mit einem Drehmomentanzeigemechanismus, weiter das
repräsentative Drehmomentwertsignal von dem Drehmomentan
zeigemechanismus aufzunehmen und zu bestimmen, ob der re
präsentative Wert des Drehmoments, der von dem Drehmo
mentanzeigemechanismus aufgenommen wurde, einen ersten
vorbestimmten Wert überschreitet, und dann das darauf an
sprechende Erzeugen eines ersten Befehlssignals mit einer
elektronischen Steuervorrichtung, und die Steuerung des
Hydraulikströmungsmittelflusses zu dem hydraulischen
Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz, die anspre
chend auf das erste Befehlssignal mit dem hydraulischen
Kippzylinder aktiviert wird, und zwar mit einer hydrauli
schen Werkzeugsteuervorrichtung, wodurch steuerbar die
Schaufel der Erdbewegungsmaschine betätigt wird, um das
Material von einem Haufen wegzunehmen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei
Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen
die Figuren folgendes darstellen:
Fig. 1 eine diagrammartige Ansicht eines Arbeitswerk
zeuges einer Erdbewegungsmaschine;
Fig. 2 ein Hardware- bzw. Komponentenblockdiagramm von
verschiedenen Aspekten eines Steuersystems für
eine Erdbewegungsmaschine, auf die sich die
vorliegende Erfindung bezieht;
Fig. 3A und 3B ein Flußdiagramm, das Software bzw. Pro
gramme zur automatischen Steuerung einer Schau
fel einer Erdbewegungsmaschine veranschaulicht,
um Material aufzunehmen, anzuheben und abzulas
sen, und zwar basierend auf diskreten oder ge
trennten Werten eines Ausgangsdrehmomentes, das
an die Räder einer Erdbewegungsmaschine gelie
fert wird;
Fig. 4A und 4B Flußdiagramme, die ein erstes alternati
ves Ausführungsbeispiel der Programme zur auto
matischen Steuerung einer Schaufel einer Erdbe
wegungsmaschine veranschaulichen, um Material
aufzunehmen, anzuheben und abzulassen, und zwar
basierend auf diskreten bzw. getrennten Werten
des Ausgangsdrehmomentes, das an die Räder der
Erdbewegungsmaschine geliefert wird, und zwar
entsprechend den Fig. 3A und 3B, wobei diese
auch bestimmen, ob die Kraft der Hydraulikzy
linder einen vorherbestimmten Prozentsatz eines
primären Hydraulikentlastungsventils über
schreitet, bevor sie in eine vorbestimmte Se
quenz eintreten und dann steuerbar die Schaufel
der Erdbewegungsmaschine betätigen, um das Ma
terial von einem Haufen wegzunehmen; und
Fig. 5A und 5B ein Flußdiagramm, das ein zweites alter
natives Ausführungsbeispiel des Programms zur
automatischen Steuerung einer Schaufel einer
Erdbewegungsmaschine veranschaulicht, um Mate
rial aufzunehmen, anzuheben und abzulassen, und
zwar basierend auf den getrennten Werten des
Ausgangsdrehmomentes, das an die Räder der Erd
bewegungsmaschine geliefert wird, und zwar ge
mäß der Fig. 3A und 3B, wobei es auch be
stimmt, ob die Kraft des (der) hydraulischen
Hubzylinder unter einen vorbestimmten Grenzwert
oder einen vorbestimmten Schwellenwert vor dem
Eintreten in eine vorbestimmte Sequenz fällt
und dann steuerbar die Schaufel der Erdbewe
gungsmaschine betätigt, um Material von einem
Haufen wegzunehmen.
Mit Bezug auf die Zeichnungen und anfänglich auf Fig. 1
ist ein automatisches Schaufelladesystem im allgemeinen
durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Fig. 1 veran
schaulicht nur einen vorderen Teil einer mit Rädern ver
sehenen Erdbewegungsmaschine 12 mit einem Arbeitswerkzeug
14 und Rädern 13, während die vorliegende Erfindung auf
eine große Vielzahl von Maschinen anwendbar ist, wie bei
spielsweise auf Raupenlader und andere Maschinen mit ähn
lichen Materialladewerkzeugen, wie beispielsweise Bagger,
wobei sie jedoch nicht auf diese eingeschränkt sind. Das
Arbeitswerkzeug 14 kann eine Schaufel 16 aufweisen, die
mit einer Hubarmanordnung 18 verbunden ist. Jedoch kann
irgendeine von einer großen Vielzahl von Vorrichtungen
zur Aufnahme, zum Anheben und zum Abladen eines Material
haufens 23 als die Schaufel 16 wirken. Die Hubarmanord
nung 18 wird schwenkbar durch ein Paar von Hydraulikhub
zylindern 20 (von denen nur einer gezeigt ist) betätigt,
und zwar um ein Paar von Hubarmschwenkstiften 22 (von de
nen nur einer gezeigt ist), die an dem Rahmen der mit Rä
dern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 angebracht sind.
Ein Paar von Hubarmlasttragschwenkstiften 24 (von denen
nur einer gezeigt ist) ist an der Hubarmanordnung 18 und
den Hydraulikzylindern 20 angebracht. Die Schaufel 16
wird auch von einem hydraulischen Kippzylinder 26 gekippt
oder "nach hinten geschwenkt".
Mit Bezug auf Fig. 2, die ein Blockdiagramm eines elek
trohydraulischen Steuersystems ist, das im allgemeinen
vom Bezugszeichen 120 angezeigt wird, ist ein Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit den zuvor in Fig. 1 erwähnten Komponenten gezeigt.
Obwohl diese Erfindung dies nicht erfordert und ein vor
bestimmtes Hub- und Kippmuster vorzugsweise verwendet
wird, wird das optimale Ausführungsbeispiel wahrschein
lich Positionssensoren 121 und 122 und Kraftsensoren 124,
125 und 126 aufweisen.
Die Hub- und Kipppositionssensoren 121 und 122 erzeugen
jeweils Positionssignale ansprechend auf die Position der
Schaufel 16 mit Bezug auf die mit Rädern versehene Erdbe
wegungsmaschine 12 durch Abfühlen der Kolbenstangenaus
dehnung der hydraulischen Hub- und Kippzylinder 20 bzw.
26. Funkfrequenz- bzw. Hochfrequenzresonanzsensoren, wie
beispielsweise jene, die im US-Patent 4,737,705 von Bitar
und anderen offenbart wurden, können zu diesem Zweck ver
wendet werden, oder alternativ kann die Position direkt
aus den Arbeitswerkzeugverbindungswinkelmessungen unter
Verwendung von Drehpotentiometern, von Jo-Jo-Sensoren
bzw. Wickel- oder Seilzugsensoren oder ähnlichem abgelei
tet werden, um die Drehung an den Hubarmschwenkstiften 22
und den Hubarmlasttragschwenkstiften 24 zu messen.
Kraftsensoren 124, 125 und 126 erzeugen Signale, die die
Hydraulikkräfte darstellen, die auf die Schaufel 16 aus
geübt werden, und zwar vorzugsweise durch Abfühlen der
Drücke in dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n) 20 und
alternativ im hydraulischen Kippzylinder 26. Der (die)
hydraulische Hubzylinder 20 wird (werden) nicht während
der Belastung zurückgezogen, daher ist ein Sensor nur am
Kopfende des hydraulischen Hubzylinders 20 vorgesehen,
das typischerweise orientiert ist, um eine Aufwärtsbewe
gung vorzusehen. Sensoren können jedoch sowohl an den
Kopf- als auch den Stangenenden des hydraulischen Hubzy
linders 26 vorgesehen werden, um Kraftbestimmungen sowohl
während des Zurückkippens als auch während des Vorkippens
der Schaufel 16 zu gestatten, wenn dies bei einer spezi
ellen Steuerstrategie geeignet ist. Die Drucksignale kön
nen in entsprechende Kraftwerte umgewandelt werden, und
zwar durch Multiplikation mit einem Gain- bzw. Verstär
kungsfaktor, der die jeweiligen Querschnittsflächen der
Kolbenenden des hydraulischen Kippzylinders 26 darstellt.
Die repräsentative Kraft FT des hydraulischen Kippzylin
ders 26 entspricht der Differenz zwischen dem Produkt des
Kopfendendruckes und der Fläche und dem Produkt des Stan
genendendruckes und der Fläche:
FT = PH.AH-PR.AR
In einem alternativen Ausführungsbeispiel können Lastzel
len bzw. Kraftmeßdosen oder ähnliche Vorrichtungen als
die Kraftsensoren 124, 125 und 126 verwendet werden, die
an den Verbindungen bzw. Gelenken des Arbeitswerkzeuges
gelegen sind.
Dies ist der einzige Aspekt des elektrohydraulischen
Steuersystems 120, der sowohl Positions- als auch Ver
schiebungssensoren und eine Vielzahl von assoziierten
Steueralgorithmen aufweisen kann.
Das Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment T, das an die Rä
der 13 geliefert wird, ist eine Funktion der Drehmoment
wandlereingangs- und -ausgangsdrehzahlen, die typischer
weise am Motor und am Antriebsstrang 28 entweder auf der
Getriebeachse oder der Drehmomentwandlerausgangsachse ab
gefühlt wird. In dieser Patentanmeldung muß das Ausgangs
drehmoment T nicht physikalisch gemessen werden und kann
aus anderen Messungen an zahlreichen Punkten zwischen dem
(nicht gezeigten) Motor und den Rädern 13 abgeleitet oder
berechnet werden. Das Getriebe, der Gang und die Motor
drehzahl können leicht von einer Getriebesteuervorrich
tung 136 überwacht werden, und zwar unter Verwendung von
passiven Aufnehmern, wie beispielsweise einem Getriebeum
drehungssensor 134 und einem Motorumdrehungssensor 135,
die elektrische Signale erzeugen, die die Drehfrequenz
darstellen, wie beispielsweise aus durchlaufenden Zahn
radzähnen. Eine Drehmomentwandlerleistungstabelle, die
für eine spezielle Drehmomentwandlerkonstruktion einzig
artig ist, stellt tabellenartig das Wandlerausgangs
drehmoment für gegebene Drehmomentwandlereingangs- und
-ausgangsdrehzahlen dar.
Die Maschinenfahrgeschwindigkeit S wird in ähnlicher Wei
se als eine Funktion der abgefühlten Drehmomentwandler
ausgangswellen- oder -achsendrehzahl des Getriebes be
stimmt, und zwar mit entsprechender Kompensation bezüg
lich der Getriebeuntersetzung oder anderer Zahnradunter
setzungen, die im Antriebsstrang 28 vorhanden sind.
Die Positions-, Kraft- und Drehzahlsignale können an eine
Signalkonditioniervorrichtung 127 geliefert werden, und
zwar zur herkömmlichen Signalerregung und Filterung. Die
konditionierten Signale werden dann an eine elektronische
Steuervorrichtung 128 geliefert. Die elektronische Steu
ervorrichtung 128 kann ein Mikroprozessor basiertes Sy
stem sein, welches arithmetische Einheiten verwendet, um
Prozesse entsprechend den Softwareprogrammen zu steuern.
Die elektronische Steuervorrichtung 128 kann einen Pro
zessor, wie beispielsweise einen Mikroprozessor aufwei
sen, ist jedoch nicht darauf eingeschränkt; jedoch wird
irgendeine von einer großen Vielzahl von Berechnungsvor
richtungen ausreichen. Die elektronische Steuervorrich
tung 128 weist vorzugsweise eine Speichervorrichtung 146
und eine (nicht gezeigte) Uhr bzw. einen Taktgeber auf,
ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, und ist repräsen
tativ sowohl für Fließkommaprozessoren als auch für Fest
kommaprozessoren. Die elektronische Steuervorrichtung 128
ist betreibbar, um Informationen von einer Vielzahl von
Sensoren und anderen Vorrichtungen aufzunehmen, die mit
dem automatischen Schaufelladesystem 10 assoziiert sind.
Typischerweise werden die Programme in der Speichervor
richtung 146 gespeichert, die ein Lesespeicher bzw. ROM,
ein Arbeitsspeicher bzw. RAM oder ähnliches sein kann,
die jedoch nicht darauf beschränkt ist, wobei diese typi
scherweise eine Komponente der elektronischen Steuervor
richtung 128 ist.
Zusätzlich verwendet die elektronische Steuervorrichtung
128 arithmetische Einheiten zur Erzeugung von Signalen,
die jene nachahmen, die von manuellen Steuerhebeleingaben
130 erzeugt werden, beispielsweise von einem Joystick
bzw. Steuerhebel, und zwar gemäß der Softwareprogramme,
die in der Speichervorrichtung 146 gespeichert sind.
Durch Nachahmung von Befehlssignalen, die die erwünschte
Hub/Kipp-Zylinderbewegungsrichtung und -geschwindgkeit
darstellen, die gewöhnlicherweise von manuellen Steuerhe
beleingaben 130 geliefert werden, kann die vorliegende
Erfindung vorteilhafterweise bei existierenden Maschinen
nachgerüstet werden, und zwar durch Verbindung mit einer
programmierbaren Werkzeugsteuervorrichtung 129 parallel
zu den manuellen Steuerhebeleingängen 130 oder in diese
eingreifend. Alternativ kann eine integrierte elektroni
sche Steuervorrichtung vorgesehen werden durch Kombinati
on der elektronischen Steuervorrichtung 128 und einer
programmierbaren Werkzeugsteuervorrichtung 129 in einer
einzigen Einheit, um die Anzahl der Komponenten zu ver
ringern. Ein Maschinenbediener kann optional Steuerspezi
fikationen eingeben, wie beispielsweise Materialzustand
seinstellungen, wie im folgenden besprochen, und zwar
durch eine Bedienerschnittstelle 131, wie beispielsweise
eine alphanumerische Tastatur, Wählvorrichtungen, Schal
ter oder einen berührungsempfindlichen Anzeigeschirm.
Die programmierbare Werkzeugsteuervorrichtung 129 weist
Hydraulikschaltungen mit Kipp- und Hubzylindersteuerven
tilen 132 bzw. 133 auf, um die Rate zu steuern, mit der
unter Druck gesetztes Hydraulikströmungsmittel zu den je
weiligen hydraulischen Hub- und Kippzylindern 20 bzw. 26
fließt, und zwar proportional zu den empfangenen Ge
schwindigkeitsbefehlssignalen, in einer Weise, die dem
Fachmann wohlbekannt ist. Hub- und Kipphydraulikzylinder
geschwindigkeitsbefehlssignale werden zur Abkürzung im
folgenden als Hub- oder Kippbefehle oder Hub- oder Kipp
befehlssignale bezeichnet. Die Ausgangsgröße der manuel
len Steuerhebeleingaben 130 bestimmt die Bewegungsrich
tung und Geschwindigkeit des Arbeitswerkzeuges 14.
Im Betrieb steuert die elektronische Steuervorrichtung
128 die Bewegung der Schaufel 16 unter Verwendung von Be
fehlssignalen. Eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise
eine mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine 12 wird zu
dem Materialhaufen 23 hin getrieben, der aufzuladen ist,
wobei der Boden der Schaufel 16 nahezu ausgerichtet und
in der Nähe zum Erdboden ist. Nachdem eine Spitze der
Schaufel 16 mit dem Materialhaufen 23 in Berührung kommt
und beginnt dorthinein zu graben, werden Befehlssignale
erzeugt, um die Schaufel 16 durch den Materialhaufen 23
zu heben und nach hinten zu kippen, während die mit Rä
dern versehene Erdbewegungsmaschine 12 weiter auf den Rä
dern 13 nach vorne angetrieben wird, was im folgenden als
"Ansammeln" oder "Aufnehmen" des Materialhaufens 23 be
zeichnet wird. Das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rä
dern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 wird überwacht,
und dieser Parameter steigt als eine Folge des Widerstan
des, der von der Schaufel 16 angetroffen wird. Wenn dies
die anfängliche Durchdringung der Schaufel 16 ist, und
wenn eine vorbestimmte Hubzylinderkraft überschritten
wird, dann wird im wesentlichen die gesamte Leistung in
der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zum An
triebsstrang 28 geleitet, wobei eine minimale Leistung
auf die Hydraulikmittel angewandt wird, die das Arbeits
werkzeug 14 steuern, wobei sehr wenig Leistung falls
überhaupt auf die Hubzylindersteuerventile 133 aufgewandt
wird. Dies wird nur auftreten, nachdem diese vorbestimmte
Hubzylinderkraft überschritten wird, was anzeigt, daß die
Räder 13 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine
12 eine gute Traktion haben, um diese wesentliche Ablei
tung der Leistung zum Antriebsstrang 28 zu gestatten.
Dies bietet eine maximale Durchdringung und den vollen
Eingriff der Schaufel 16 in den Materialhaufen 23. Das
Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erd
bewegungsmaschine 12 fährt fort, sich aufzubauen, bis das
Antriebsstrangdrehmoment einen ersten vorbestimmten Wert
oder Einstellpunkt A erreicht. Wenn dieser erste vorbe
stimmte Wert oder Einstellpunkt A beträchtlich über
schritten wird, kann ein Durchrutschen bzw. Abreißen des
Drehmomentwandlers auftreten. An diesem Punkt der vollen
Durchdringung tritt die mit Rädern versehene Erdbewe
gungsmaschine 12 in eine vorbestimmte Kippbefehlssequenz
ein, wobei die elektronische Steuervorrichtung 128 Be
fehlssignale durch die programmierbare Werkzeugsteuervor
richtung 129 zum Kippzylindersteuerventil 132 liefert,
welches den hydraulischen Kippzylinder 126 betätigt. Die
se vorbestimmte Kippbefehlssequenz wird erzeugt, um die
Spitze der Schaufel 16 näher an die Oberfläche des Mate
rials im Haufen 23 zu bewegen, was schließlich das An
triebsstrangdrehmoment T verkleinert bzw. löst, und zwar
durch Verringerung des Widerstandes des Materialhaufens
23, so daß die mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine
12 sich vorwärts bewegen kann, wenn das Material in der
Schaufel 16 sich zum Hinterteil der Schaufel 16 bewegt.
Das Zurückkippen der Schaufel 16 in zu schneller Weise
oder um zu viel kann die Schaufel 16 zur Oberfläche des
Materialhaufens 23 bringen, bevor die Schaufel 16 voll
war, und könnte die Kraft der hydraulischen Hubzylinder
20 verringern, was zu einem Durchrutschen der Räder 13
führt. Daher wird die vorbestimmte Kippbefehlssequenz ab
geschaltet, wenn das Antriebsstrangdrehmoment unter einen
zweiten vorbestimmten Wert oder Einstellpunkt B fällt.
Eine weitere Option könnte es sein, die vorbestimmte
Kippbefehlssequenz beizubehalten, auch wenn das Antriebs
strangdrehmoment T unter den zweiten vorbestimmten Wert
oder Einstellpunkt B fällt, solange die Kraft des (der)
hydraulischen Hubzylinder 20 einen vorbestimmten Prozent
satz eines primären Hydraulikentlastungsventils 138 für
das elektronische Steuersystem 120 für die mit Rädern
versehene Erdbewegungsmaschine 12 überschreitet. Dieser
Prozentsatz variiert abhängig von der Bauart, dem Her
steller, der Größe und so weiter der Erdbewegungsmaschi
ne. Ein nicht einschränkendes Beispiel von diesem Pro
zentsatz wäre 110%.
Die Verteilungsbreite oder der Unterschied zwischen dem
ersten vorbestimmten Wert oder Einstellpunkt A und dem
zweiten vorbestimmten Wert oder Einstellpunkt B für das
Drehmoment T des Antriebsstrangs 28 sollte nicht zu groß
sein, was zu zu langen Perioden der Verkippung der Schau
fel 16 oder zu zu kleinen Unterschieden führt, was dazu
führt, daß eine mögliche Frequenz eines An-Aus-Zyklusses
des vorbestimmten Kippbefehls weniger als ideal ist.
Der Verteilungsbereich kann zwischen Null (0) bis unge
fähr fünfzig (50) Prozent und vorzugsweise zwischen vier
(4) bis ungefähr fünfzehn (15) Prozent liegen. Dieser
Verteilungsbereich oder diese Differenz kann stark vari
ieren, und zwar abhängig von der speziellen Maschine, von
dem Material und von den Vorlieben des Bedieners.
Es ist wichtig zu bemerken, daß der vorbestimmte Kippbe
fehl für eine minimale Zeitperiode an oder aus bleiben
muß, um ein Rütteln zu verhindern. Diese Zeitperiode ist
abhängig von der Bauart, vom Hersteller und von der Größe
der Erdbewegungsmaschine und des assoziierten Hydraulik
systems.
Wenn die mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine 12 in
der vorbestimmten Kippsequenz ist, kann im bevorzugten
Ausführungsbeispiel ein Hydraulikfluß nur zu dem (den)
hydraulischen Hubzylinder (n) 20 verfügbar sein, wenn der
Fluß zu einem hydraulischen Kippzylinder 26 geringer ist
als ein gewisser Prozentsatz. Wiederum ist dieser Pro
zentsatz abhängig von der Bauart, vom Hersteller und von
der Größe der Erdbewegungsmaschine und des assoziierten
Hydrauliksystems und ist eine Funktion der Maschinenkon
struktion.
Alternativ kann eine Kraftwertvorhersage verwendet wer
den, um die Veränderungsrate dN = f(n-3)-f(n) der Kraft
in dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n) 20 zu berech
nen, um vorherzusagen, wann die Hubkraft unter eine vor
bestimmte Grenze fallen wird, die benötigt wird, um die
hydraulische Verzögerung zu überwinden, die Veränderungs
rate der Kraft in dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n)
20 kann auch mit einer vorbestimmten Schwelle verglichen
werden, um zu bestimmen, wie schnell die Hubkraft ein Ni
veau erreichen könnte, was zu einem Schlupf der Räder 13
führen würde.
Die Programme zur automatischen Steuerung einer Schaufel
16 einer mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
zur Aufnahme und zum Anheben von Material von einer Quel
lenstelle, beispielsweise von einem Materialhaufen 23,
und zwar basierend auf diskreten bzw. getrennten Werten
des Ausgangsdrehmomentes T des Antriebsstranges 28 wird
nun mit Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B besprochen,
die ein Flußdiagramm abbilden, und zwar im allgemeinen
vom Bezugszeichen 200 bezeichnet, das die Computerpro
grammanweisungen darstellt, die von der elektronischen
Steuervorrichtung 128 ausgeführt werden, die in Fig. 2
gezeigt ist. Bei der Beschreibung der Flußdiagramme wird
sich die funktionelle Erklärung, die mit Bezugszeichen in
<< bezeichnet wird, auf Flußdiagrammblöcke beziehen, die
diese Nummer tragen.
Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, und anfänglich in
Fig. 3A, beginnt die Programmsteuerung anfänglich Pro
grammschritt <210<, wobei eine MODE-Variable (MODE = Be
triebszustand) auf IDLE (Leerlauf) gesetzt wird. MODE
wird auf IDLE gesetzt ansprechend darauf, daß der Bedie
ner einen Schalter betätigt, um eine automatisierte Bela
dungssteuerung für die Schaufel 16 einzuschalten. Obwohl
die Programmsteuerung im Leerlaufbetriebszustand ist,
werden keine Befehlssignale automatisch erzeugt, wenn der
Bediener nicht im wesentlichen die Schaufel 16 nahe der
Erdoberfläche ausgerichtet hat. Eine Position der Schau
fel 16 wird aus den hydraulischen Hub- und Kippzylindern
20 bzw. 26 abgeleitet, oder Positionssignale von den Hu
barmschwenkstiften 22 und den Hubarmlasttragschwenkstif
ten 24 können verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein
Boden der Schaufel 16 im wesentlichen mit dem Boden aus
gerichtet ist und ihm nahe ist. Zusätzlich weisen abge
fühlte Werte, die überwacht werden können, um sicherzu
stellen, daß eine automatische Beladung der Schaufel 16
nicht zufällig oder unter Umständen eingeschaltet wird,
folgende auf:
- - Die Geschwindigkeit der mit Rädern versehenen Erdbe wegungsmaschine 12 innerhalb eines festgelegten Be reiches, wie beispielsweise zwischen einem oberen Drittel der Geschwindigkeit im ersten Gang und einer oberen Geschwindigkeit des zweiten Ganges;
- - Die manuellen Steuerhebeleingänge 130 sind im we sentlichen in einer zentrierten neutralen Position (ein geringfügiger Befehl nach unten kann zugelassen werden, um ein Reinigen des Bodens zu gestatten); und
- - Der Getriebeschalthebel (nicht gezeigt) ist in einem niedrigen Vorwärtsgang, beispielsweise im ersten bis dritten, und mindestens eine vorbestimmte Zeit ist nach dem letzten Heraufschalten vergangen.
Der Bediener leitet dann die mit Rädern versehene Erdbe
wegungsmaschine 12 in den Materialhaufen 23, vorzugsweise
nahe bei einer Maximalleistungseinstellung innerhalb des
ausgewählten Getriebebereiches, zu dem Zeitpunkt, wenn
man mit dem Materialhaufen 23 voll in Eingriff kommt.
Ein zweiter Programmschritt <220< ist es, den Material
haufen 23 mit der Schaufel 16 zu berühren und damit in
Eingriff zu kommen, während der Ansammlungs- bzw. Aufnah
meprozeß mit der mit Rädern versehenen Erdbewegungsma
schine 12 beginnt. Wenn dies die anfängliche Durchdrin
gung der Schaufel 16 ist, und eine vorbestimmte Hubzylin
derkraft überschritten wird, dann wird im wesentlichen
die gesamte Leistung der mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 zum Antriebsstrang 28 abgeleitet, wobei
eine minimale Leistung auf die Hydraulikmittel aufge
bracht wird, die das Arbeitswerkzeug 14 steuern, wobei
sehr wenig Leistung falls überhaupt auf die Hubzylinder
steuerventile 133 aufgebracht wird. Dies wird nur auftre
ten, nachdem diese vorbestimmte Hubzylinderkraft über
schritten worden ist, was anzeigt, daß die Räder 13 der
mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 eine gute
Traktion haben, um diese wesentliche Ableitung der Lei
stung zum Antriebsstrang 28 zu gestatten.
Ein dritter Programmschritt <230< ist eine Bestimmung, ob
das Drehmoment B des Antriebsstrangs 28 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 einen ersten vorbe
stimmten Wert überschreitet. Wenn die Antwort auf diese
Anfrage negativ ist, werden die Programmschritte <220<
und <230< kontinuierlich wiederholt. Wenn die Antwort auf
diese Anfrage positiv ist, schreitet das Softwareprogramm
zu einem vierten Programmschritt <240< voran.
Ein vierter Programmschritt <240< verwendet eine vorbe
stimmte Kippsequenz, die die Schaufel 16 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 miteinschließt. Dies
gestattet, daß die Schaufel 16 nach oben schneidet bzw.
eingreift, während sie Material zum hinteren Teil der
Schaufel 16 gleiten läßt. Diese vorbestimmte Kippsequenz
vermeidet auch ein Absterben bzw. Abrutschen oder
Durchrutschen des Antriebsstranges 28.
Ein fünfter Programmschritt <250< ist eine Bestimmung, ob
das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 unter einen zweiten vorbestimmten
Wert fällt. Wenn die Antwort auf diese Anfrage negativ
ist, dann schreitet das Softwareprogramm zu einem sech
sten Programmschritt <260< voran, wie in Fig. 3B ge
zeigt, der bestimmt, ob eine Rückkipp- und Haltesequenz
bei der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
aufgetreten ist. Wenn die Antwort auf diese Frage
negativ ist, werden die Programmschritte <240<, <250< und
<260< wiederholt. Wenn die Antwort auf die Frage im Pro
grammschritt <260< positiv ist, dann wird die Rückkipp-
und Haltesequenz vollendet, wobei Material von dem Mate
rialhaufen 23 entfernt wird, wie bei einem siebten Pro
grammschritt <270<. Das Anheben kann in dieser Sequenz
eingeschlossen sein, jedoch ist das Anheben typischerwei
se kein Aspekt dieser Sequenz.
Falls die Antwort auf die Frage im fünften Programm
schritt <250<, der die Bestimmung aufweist, ob das An
triebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbe
wegungsmaschine 12 unter einen zweiten vorbestimmten Wert
fällt, positiv ist, dann schreitet das Softwareprogramm
voran zum achten Programmschritt <280<, der die vorbe
stimmte Kippsequenz unterbricht und im wesentlichen die
gesamte Leistung zum Antriebsstrang 28 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 ableitet, während der
Aufnahme- bzw. Ansammlungsprozeß fortgeführt wird, um mit
dem Materialhaufen 23 in Eingriff zu kommen.
Ein neunter Programmschritt bestimmt, ob das Antriebs
strangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 einen dritten vorbestimmten Wert über
schreitet <290<. Dieser dritte vorbestimmte Wert ist ty
pischerweise ähnlich falls nicht identisch mit dem ersten
vorbestimmten Wert, jedoch kann abhängig von der Konfigu
ration der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
dieser dritte vorbestimmte Wert ein anderer sein als der
erste vorbestimmte Wert. Falls die Antwort auf diese Fra
ge negativ ist, dann werden die Programmschritte <280<
und <290< kontinuierlich wiederholt. Wenn die Antwort auf
diese Anfrage positiv ist, dann geht das Softwareprogramm
zum Programmschritt <240<, um wiederum die vorbestimmte
Kippsequenz zu verwenden, und hoffentlich, außer bei ei
ner erneuten Ableitung in den Programmschritt <280<, die
Rückkipp- und Haltesequenz mit den Programmschritten
<250< bis <270< vollenden wird.
Die Programme für ein erstes alternatives Ausführungsbei
spiel zur automatischen Steuerung einer Schaufel 16 einer
mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zur Aufnah
me und zum Anheben von Material von einer Quellenstelle,
beispielsweise von einem Materialhaufen 23, basierend auf
diskreten Werten des Antriebsstrangausgangsdrehmomentes T
unter Verwendung einer Option, die bestimmt, ob die Kraft
des (der) hydraulischen Hubzylinder 20 einen vorbestimm
ten Prozentsatz eines primären Hydraulikentlastungsven
tils 138 überschreitet, wird nun mit Bezugnahme auf die
Fig. 4A und 4B und anfänglich auf Fig. 4A besprochen,
die ein Flußdiagramm abbildet, welches im allgemeinen
durch das Bezugszeichen 300 angezeigt wird, welches die
Computerprogrammanweisungen darstellt, die von der elek
tronischen Steuervorrichtung 128 ausgeführt werden, wie
in Fig. 2 gezeigt. In der Beschreibung der Flußdiagramme
werden sich die funktionellen Erklärungen, die mit Be
zugszeichen in << (Winkelklammern), <nnn< beziehen, auf
Flußdiagrammblöcke beziehen, die diese Nummer tragen.
Wie in Fig. 4A gezeigt, beginnt die Programmsteuerung
wie beim obigen Softwareprogramm anfänglich im Programm
schritt <310<, wobei eine MODE-Variable (MODE = Betriebs
zustand) auf IDLE (Leerlauf) gesetzt wird. Der Bediener
leitet dann die mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine
12 in den Materialhaufen 23 vorzugsweise nahe an der Ein
stellung mit maximaler Leistung innerhalb des ausgewähl
ten Gangbereiches, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn der
Materialhaufen 23 voll in Eingriff steht.
Ein zweiter Programmschritt <320< bedeutet der Kontakt
und Eingriff des Materialhaufens 23 mit der Schaufel 16,
während der Aufnahmeprozeß mit der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 beginnt. Wenn dies die anfängli
che Durchdringung der Schaufel 16 ist, und eine vorbe
stimmte Hubzylinderkraft überschritten wird, dann wird im
wesentlichen die gesamte Leistung der mit Rädern versehe
nen Erdbewegungsmaschine 12 zum Antriebsstrang 28 abge
leitet, wobei eine minimale Leistung auf die Hydraulik
mittel angewandt wird, die das Arbeitswerkzeug 14 steu
ern, wobei sehr wenig Leistung falls überhaupt auf die
Hubzylindersteuerventile 133 aufgebracht wird. Dies wird
nur dann auftreten, nachdem diese vorbestimmte Hubzylin
derkraft überschritten wurde, was anzeigt, daß die Räder
13 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 eine
gute Traktion haben, um diese wesentliche Ableitung der
Leistung zum Antriebsstrang 28 zu gestatten.
Ein dritter Programmschritt <330< ist eine Bestimmung, ob
das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 einen ersten vorbestimmten Wert
überschreitet. Falls die Antwort auf diese Frage negativ
ist, werden die Programmschritte <320< und <330< kontinu
ierlich wiederholt. Wenn die Antwort auf diese Frage po
sitiv ist, dann geht das Softwareprogramm zum vierten
Programmschritt <340< voran.
Ein vierter Programmschritt <340< verwendet eine vorbe
stimmte Kippsequenz, die die Schaufel 16 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 miteinschließt. Dies
gestattet, daß die Schaufel 16 nach oben schneidet bzw.
fährt, während sie das Material zum hinteren Teil der
Schaufel 16 gleiten läßt. Diese vorbestimmte Kippsequenz
vermeidet auch das Absterben bzw. Ruckeln des Antriebs
stranges 28.
Ein fünfter Programmschritt <350< ist eine Bestimmung, ob
das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 unter einen zweiten vorbestimmten
Wert fällt. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist,
dann schreitet das Softwareprogramm zu einem sechsten
Programmschritt <360< voran, wie in Fig. 4B gezeigt, der
bestimmt, ob eine Rückkipp- und Haltesequenz bei der mit
Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 aufgetreten
ist. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist, dann
werden die Programmschritte <340<, <350< und <360< wie
derholt. Wenn die Antwort auf die Frage im Programm
schritt <360< positiv ist, dann wird die Rückkipp- und
Haltesequenz als siebter Programmschritt <370< vollendet.
Das Anheben kann in dieser Sequenz enthalten sein, jedoch
ist das Anheben typischerweise kein Aspekt dieser Se
quenz.
Wenn die Antwort auf die Frage im fünften Programmschritt
<350<, die Bestimmung aufweist, ob das Antriebsstrang
drehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbewegungsma
schine 12 unter einen zweiten vorbestimmten Wert fällt,
positiv ist, dann schreitet das Softwareprogramm voran
zum achten Programmschritt <380<, der die vorbestimmte
Kippsequenz unterbricht und im wesentlichen die gesamte
Leistung vom elektrohydraulischen Steuersystem 120 der
mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zum An
triebsstrang 28 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsma
schine 12 ableitet, während der Aufnahmeprozeß fortge
führt wird, um mit dem Materialhaufen 23 in Eingriff zu
kommen.
Ein neunter Programmschritt bestimmt, ob das Antriebs
strangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 einen dritten vorbestimmten Wert über
schreitet <390<. Dieser dritte vorbestimmte Wert ist ty
pischerweise ähnlich falls nicht identisch mit dem ersten
vorbestimmten Wert, jedoch kann abhängig von der Konfigu
ration der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
dieser dritte vorbestimmte Wert ein anderer sein als der
erste vorbestimmte Wert. Falls die Antwort auf diese Fra
ge positiv ist, dann geht das Softwareprogramm zum Pro
grammschritt <340<, um wiederum die vorbestimmte Kippse
quenz zu verwenden, und hoffentlich wird dies, außer es
kommt wiederum eine Ableitung zum Programmschritt <380<
vor, die Rückkipp- und Haltesequenz mit den Programm
schritten <350< bis <370< vollenden.
Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist, dann
schreitet das Softwareprogramm zum zehnten Programm
schritt <395< voran, der dann bestimmt, ob die Kraft des
(der) hydraulischen Hubzylinder 20 einen vorbestimmten
Prozentsatz der Kraft für ein primäres Hydraulikentla
stungsventil 138 überschreitet. Dieser vorherbestimmte
Prozentsatz der Kraft für das primäre Hydraulikentla
stungsventil ist abhängig von der Bauart, vom Hersteller
und von der Größe der Erdbewegungsmaschine und des asso
ziierten Hydrauliksystems. Dieser Prozentsatz kann von
ungefähr hundert Prozent (100%) bis ungefähr hundertfünf
zig Prozent (150%) reichen. Dies ist sehr abhängig von
der Maschinenkonfiguration, und während eine Bauart einer
Maschine optimal zwischen hundertfünf Prozent (105%) bis
ungefähr hundertfünfzehn Prozent (115%) arbeitet, während
die andere Maschine optimal zwischen hundertfünfundzwan
zig Prozent (125%) und ungefähr hundertfünfundvierzig
Prozent (145%) arbeitet.
Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist, dann kehrt
das Softwareprogramm zum Programmschritt <340< zurück, um
wiederum die vorbestimmte Kippsequenz zu verwenden, und
wird hoffentlich, außer bei einer Ableitung wiederum zum
Programmschritt <380<, die Rückkipp- und Haltesequenz mit
den Programmschritten <350< bis <370< vollenden.
Wenn die Antwort auf diese Frage im Programmschritt <395<
negativ ist, dann geht das Softwareprogramm zurück zum
Programmschritt <380<, um wiederum die vorbestimmte Kipp
sequenz zu unterbrechen und im wesentlichen alle Leistung
vom elektrohydraulischen Steuersystem 120 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zum Antriebsstrang 28
der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 abzu
leiten, um den Aufnahmeprozeß am Materialhaufen 23 fort
zusetzen, genauso wie zum Programmschritt <390<, der be
stimmt, ob das Antriebsstrangdrehmoment der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 einen zweiten vorbe
stimmten Wert überschreitet.
Die Programme für ein zweites alternatives Ausführungs
beispiel zur automatischen Steuerung einer Schaufel 16
einer mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zur
Aufnahme und zum Anheben von Material von einer Quellen
stelle, beispielsweise von einem Materialhaufen 23, ba
sierend auf diskreten Werten des Antriebsstrangausgangs
drehmomentes T unter Verwendung einer Option, die be
stimmt, ob die Veränderungsrate der Kraft zu dem (den)
hydraulischen Hubzylinder (n) 20 unter einen vorbestimm
ten Grenzwert fällt, oder auch die Veränderungsrate der
Kraft zu dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n) 20 im
Vergleich zu einem Schwellenwert, wird beschrieben. Im
beiden Fällen würde dies einen Zustand anzeigen, der zu
einem Durchrutschen der Räder 13 führt. Dieses zweites
alternative Ausführungsbeispiel wird nun mit Bezugnahme
auf die Fig. 5A und 5B besprochen, die ein Flußdia
gramm abbilden, welches im allgemeinen vom Bezugszeichen
400 angezeigt wird, das die Computerprogrammanweisungen
darstellt, die von der in Fig. 2 gezeigten elektroni
schen Steuervorrichtung 128 ausgeführt werden.
Wie in Fig. 5A gezeigt, beginnt das Softwareprogramm wie
das obige Softwareprogramm anfänglich im Programmschritt
<410<, wobei eine MODE-Variable (MODE = Betriebszustand)
auf IDLE (Leerlauf) gesetzt wird. Der Bediener leitet
dann die mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine 12 in
den Materialhaufen 23, vorzugsweise nahe einer Maximal
leistungseinstellung innerhalb des ausgewählten Getriebe
bereiches, und zwar zu dem Zeitpunkt, wenn der Material
haufen 23 voll in Eingriff steht.
Ein zweiter Programmschritt <420< ist der Kontakt und
Eingriff des Materialhaufens 23 mit der Schaufel 16, wäh
rend der Aufnahmeprozeß bei der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 beginnt. Wenn dies die anfängli
che Durchdringung der Schaufel 16 ist, und eine vorbe
stimmte Hubzylinderkraft überschritten wird, dann wird im
wesentlichen die gesamte Leistung der mit Rädern versehe
nen Erdbewegungsmaschine 12 zum Antriebsstrang 28 abge
leitet, wobei eine minimale Leistung auf die Hydraulik
mittel aufgebracht wird, die das Arbeitswerkzeug 14 steu
ern, wobei sehr wenig Leistung falls überhaupt auf die
Hubzylindersteuerventile 133 aufgebracht wird. Dies wird
nur auftreten, nachdem diese vorbestimmte Hubzylinder
kraft überschritten worden ist, was anzeigt, daß die Rä
der 13 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
eine gute Traktion haben, um diese wesentliche Ableitung
der Leistung zum Antriebsstrang 28 zu gestatten.
Ein dritter Programmschritt <430< ist die Bestimmung, ob
das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 einen ersten vorbestimmten Wert
überschreitet. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ
ist, werden die Programmschritte <420< und <430< kontinu
ierlich wiederholt. Wenn die Antwort auf diese Anfrage
positiv ist, schreitet das Softwareprogramm zu einem
vierten Programmschritt <440< voran.
Ein vierter Programmschritt <440< verwendet eine vorbe
stimmte Kippsequenz, die die Schaufel 16 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12 miteinschließt. Dies
gestattet, daß die Schaufel 16 nach oben schneidet bzw.
fährt, während sie Material zum hinteren Teil der Schau
fel 16 gleiten läßt. Diese vorbestimmte Kippsequenz ver
meidet auch ein Absterben bzw. Ruckeln des Antriebsstran
ges 28.
Ein fünfter Programmschritt <450< ist eine Bestimmung, ob
das Antriebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 unter einen zweiten vorbestimmten
Wert fällt. Wenn die Antwort auf diese Anfrage negativ
ist, dann schreitet das Softwareprogramm zu einem sech
sten Programmschritt <460< voran, der bestimmt, ob eine
Rückkipp- und Haltesequenz bei der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 aufgetreten ist. Wenn die Antwort
auf diese Frage negativ ist, werden die Programmschritte
<440<, <450< und <460< wiederholt. Wenn die Antwort auf
die Frage im Programmschritt <460< positiv ist, dann wird
die Rückkipp- und Haltesequenz vollendet, und zwar wie
der siebte Programmschritt <470<, wie in Fig. 5B ge
zeigt. Das Anheben kann in dieser Sequenz eingeschlossen
sein, jedoch ist das Anheben typischerweise kein Aspekt
dieser Sequenz.
Falls die Antwort auf die Frage im fünften Programm
schritt <450<, die Bestimmung aufweist, ob das Antriebs
strangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 unter einen zweiten vorbestimmten Wert
fällt, positiv ist, dann schreitet das Softwareprogramm
voran zum achten Programmschritt <480<, der die vorbe
stimmte Kippsequenz ausschaltet und im wesentlichen die
gesamte Leistung vom elektrohydraulischen Steuersystem
120 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zum
Antriebsstrang 28 der mit Rädern versehenen Erdbewegungs
maschine 12 ableitet, um den Aufnahmeprozeß fortzusetzen,
um mit dem Materialhaufen 23 in Eingriff zu kommen.
Ein neunter Programmschritt <490< bestimmt, ob das An
triebsstrangdrehmoment T der mit Rädern versehenen Erdbe
wegungsmaschine 12 einen dritten vorbestimmten Wert über
schreitet. Dieser dritte vorbestimmte Wert ist typischer
weise ähnlich, falls nicht identisch mit dem ersten vor
bestimmten Wert, jedoch kann abhängig von der Konfigura
tion der mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12
dieser dritte vorbestimmte Wert ein anderer sein als der
erste vorbestimmte Wert. Wenn die Antwort auf diese An
frage positiv ist, dann geht das Softwareprogramm zum
Programmschritt <440<, um wiederum die vorbestimmte Kipp
sequenz zu verwenden, und wird hoffentlich, außer bei ei
ner erneuten Ableitung in den Programmschritt <480<, die
Rückkipp- und Haltesequenz mit den Programmschritten
<450< bis <470< vollenden.
Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist, dann
schreitet das Softwareprogramm zu einem zehnten Programm
schritt <495< voran, der dann unter Verwendung einer
Kraftwertvoraussage die Veränderungsrate dN = f(n-3)-f(n)
der Kraft in dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n) 20
bestimmt, um vorherzusagen, wann die Hubkraft unter einen
vorbestimmten Grenzwert fällt, der benötigt wird, um die
hydraulische Verzögerung zu überwinden. Diese vorbestimm
ten Grenzwerte sind abhängig von der Bauart, vom Herstel
ler und von der Größe der Erdbewegungsmaschine, die mit
dem Hydrauliksystem assoziiert ist. Die Veränderungsrate
der Kraft in dem (den) hydraulischen Hubzylinder (n) 20
kann auch mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergli
chen werden. Diese vorbestimmten Grenzwerte hängen von
der Bauart, vom Hersteller und der Größe der Erdbewe
gungsmaschine und des assoziierten Hydrauliksystems ab.
In beiden Fällen würde dies bestimmen, wie schnell die
Hubkraft ein Niveau erreichen könnte, was zu einem
Schlupf der Räder 13 führen würde. Wenn die Antwort auf
diese Frage positiv ist, dann geht das Softwareprogramm
zum Programmschritt <440<, um wiederum die vorbestimmte
Kippsequenz zu verwenden, und wird hoffentlich, außer,
wenn wiederum eine Ableitung zum Programmschritt <480<
auftritt, die Rückkipp- und Haltesequenz mit den Pro
grammschritten <450< bis <470< vollenden.
Wenn die Antwort auf diese Frage im Programmschritt
<495< negativ ist, dann geht das Softwareprogramm wie
derum zurück zum Programmschritt <480<, was die vorbe
stimmte Kippsequenz ausschaltet und im wesentlichen
die gesamte Leistung vom elektrohydraulischen Steuer
system 120 der mit Rädern versehenen Erdbewegungsma
schine 12 zum Antriebsstrang 28 der mit Rädern verse
henen Erdbewegungsmaschine 12 ableitet, um den Aufnah
meprozeß fortzusetzen, genauso wie beim Schritt <490<,
der bestimmt, ob das Antriebsstrangdrehmoment T der
mit Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 einen
zweiten vorbestimmten Wert überschreitet.
Die vorliegende Erfindung ist ein automatisches Arbeits
werkzeug, das auf eine große Vielzahl von Maschinen an
wendbar ist, wie beispielsweise auf Raupenlader und ande
re Maschinen mit ähnlichen Materialladewerkzeugen.
Obwohl der Betrieb der mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 durch einen menschlichen Bediener und
automatisch sehr ähnlich sein kann, kann es einige gewis
se signifikante Unterschiede zwischen einer mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12, die von einem mensch
lichen Bediener basierend auf diskreten bzw. getrennten
Werten des Ausgangsdrehmomentes, das an die Räder der mit
Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 geliefert wird,
betrieben wird, und einer mit Rädern versehenen Erdbewe
gungsmaschine 12 geben, die automatisch basierend auf
diskreten bzw. getrennten Werten des Ausgangsdrehmomentes
gesteuert wird, das an die Räder der Erdbewegungsmaschine
12 geliefert wird, und zwar jeweils zum Laden eines Mate
rials, wobei ein nicht einschränkendes Beispiel der mit
Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 ein Radlader
ist.
Anfänglich übertragt die mit Rädern versehene Erdbewe
gungsmaschine 12 im wesentlichen die ganze Leistung an
den Antriebsstrang 28, damit die Schaufel 16 einen guten
"Biss" aus dem Materialhaufen 23 nimmt, und die Traktion
für die Räder 13 maximiert, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn
dies die erste Durchdringung der Schaufel ist, und wenn
eine vorbestimmte Hubzylinderkraft überschritten wird,
dann wird im wesentlichen die gesamte Leistung in der mit
Rädern versehenen Erdbewegungsmaschine 12 zum Antriebs
strang 28 abgeleitet, wobei eine minimale Leistung auf
die Hydraulikmittel aufgebracht wird, die das Arbeits
werkzeug 14 steuern, wobei sehr wenig Leistung, falls
überhaupt auf die Hubzylindersteuerventile 133 aufge
bracht wird. Dies wird nur auftreten, nachdem diese vor
bestimmte Hubzylinderkraft überschritten wurde, die an
zeigt, daß die Räder 13 der mit Rädern versehenen Erdbe
wegungsmaschine 12 eine gute Traktion haben, um diese we
sentliche Ableitung der Leistung zum Antriebsstrang 28 zu
gestatten.
Der Beginn des diskreten Drehmoment basierten Algorith
musses ist dort, wo die Schaufel 16 eine anfängliche
Durchdringung in den Materialhaufen 23 erreicht hat, und
wo die Kraft des (der) hydraulischen Hubzylinder 20 einen
vorbestimmten Wert überschritten hat. Dieser vorbestimmte
Wert hängt ab vom Hersteller der mit Rädern versehenen
Erdbewegungsmaschine 12 und von der assoziierten Konfigu
ration genauso wie von der Natur des Materialhaufens 23.
An diesem Punkt wird der Hubbefehl auf Null gesetzt, und
zwar durch Schließen der Hubzylindersteuerventile 133,
wie in Fig. 2 gezeigt, und durch Übertragung der gesam
ten Leistung durch den Antriebsstrang 28 der mit Rädern
versehenen Erdbewegungsmaschine 12. Ein Bediener kann die
Hubzylindersteuerventile 133 öffnen, wenn die Kraft auf
den Hubzylinder 20 höher ist als die Einstellung des pri
mären Hydraulikentlastungsventils 138. Dies würde bedeu
ten, daß Leistung verschwendet wird durch Leiten des
Flusses über das primäre Hydraulikentlastungsventil 138.
Es baut sich weiter Drehmoment auf, und zwar bis zum er
sten vorbestimmten Wert oder Einstellpunkt A. Dieser vor
bestimmte Wert oder Einstellpunkt A zeigt den Beginn ei
nes zweiten Abschnittes an.
An diesem Punkt der vollen Durchdringung tritt die mit
Rädern versehene Erdbewegungsmaschine 12 in eine vorbe
stimmte Kippbefehlssequenz ein, wobei die elektronische
Steuervorrichtung 128 Befehlssignale durch die Werkzeug
steuervorrichtung 129 zu den Kippzylindersteuerventilen
132 liefert, die den hydraulischen Kippzylinder 26 betä
tigt. Diese vorbestimmte Kippbefehlssequenz wird erzeugt,
um die Spitze der Schaufel 16 näher an die Oberfläche des
Materials im Haufen 23 zu bewegen, um schließlich das An
triebsstrangdrehmoment T loszulassen bzw. freizusetzen,
und zwar durch Reduzierung des Widerstandes von dem Mate
rialhaufen 23, so daß die mit Rädern versehene Erdbewe
gungsmaschine 12 sich vorwärts bewegen kann, wenn das Ma
terial in der Schaufel 16 sich zum Hinterteil der Schau
fel 16 bewegt. Der menschliche Bediener kann möglicher
weise nicht die mit Rädern versehene Erdbewegungsmaschine
12 die volle Aufnahmekapazität auf dem Materialhaufen 23
anwenden lassen, wenn der menschliche Bediener konstant
die manuellen Steuerhebeleingänge 130 verwendet, um die
hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung 129 zu aktivieren,
oder wenn der Bediener bei der Anwendung der hydrauli
schen Werkzeugsteuervorrichtung 129 durch die manuellen
Steuerhebeleingänge 130 eine Pause macht, oder er kann
nicht lange genug Pause machen, um zu gestatten, daß die
Schaufel 16 durch einen härteren Materialhaufen 23
bricht.
Das Zurückkippen der Schaufel 16 in zu schneller Weise
oder um zu viel kann die Schaufel zur Oberfläche des Ma
terialhaufens 23 bringen, bevor die Schaufel 16 voll ist
und könnte die Kraft in dem (den) hydraulischen Hubzylin
der (n) 20 verringern, was zum Durchrutschen der Räder 13
führt. Daher wird die vorbestimmte Kippbefehlssequenz ab
geschaltet, wenn das Antriebsstrangdrehmoment T unter ei
nen zweiten vorbestimmten Wert oder Einstellpunkt B
fällt.
Der Kippbefehl fällt dann auf ungefähr Null und hebt sich
wiederum auf den maximalen Wert an. Optional wird dabei
die vorbestimmte Kippbefehlssequenz beibehalten, auch
wenn das Antriebsstrangdrehmoment unter den zweiten vor
bestimmten Wert oder Einstellpunkt B fällt, und zwar so
lange wie die Kraft des (der) hydraulischen Hubzylinder
20 einen vorbestimmten Prozentsatz des Hauptentlastungs
ventils überschreitet, beispielsweise 110%, und zwar für
das elektrohydraulische Steuersystem 120 für die mit Rä
dern versehene Erdbewegungsmaschine 12.
Der Kippbefehl fällt wiederum ungefähr auf Null und
steigt wiederum auf den maximalen Wert an.
Die Beschreibung ist nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen und soll nicht die vorliegende Erfindung als
solche einschränken. Es wird dem Fachmann klar sein, daß
die vorliegende Erfindung für eine Vielzahl von anderen
Anwendungen geeignet ist.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Er
findung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Of
fenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Claims (12)
1. Steuersystem zur automatischen Steuerung eines Ar
beitswerkzeuges einer Erdbewegungsmaschine mit Rä
dern, wobei das Arbeitswerkzeug eine Schaufel zur
Aufnahme, zum Anheben und zum Ablassen von Material
aufweist, wobei die Schaufel steuerbar durch einen
hydraulischen Kippzylinder und mindestens einen hy
draulischen Hubzylinder betätigt wird, wobei das Sy
stem folgendes aufweist:
einen Drehmomentanzeigemechanismus, der einen reprä sentativen Wert für eine Drehmomentgröße bietet, die auf die Räder der Erdbewegungsmaschine aufgebracht wird;
eine elektronische Steuervorrichtung zur Aufnahme des repräsentativen Drehmomentwertes von dem Drehmo mentanzeigemechanismus und zur Bestimmung, ob der repräsentative Drehmomentwert, der von dem Drehmo mentanzeigemechanismus aufgenommen wurde, einen er sten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann dar auf ansprechende Erzeugung eines ersten Befehls signals; und
eine hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung zur Steuerung des Hydraulikströmungsmittelflusses zum hydraulischen Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz, die ansprechend auf das erste Befehlssignal aktiviert wird, wobei der hydraulische Kippzylinder steuerbar die Schaufel der Erdbewegungsmaschine be tätigt, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
einen Drehmomentanzeigemechanismus, der einen reprä sentativen Wert für eine Drehmomentgröße bietet, die auf die Räder der Erdbewegungsmaschine aufgebracht wird;
eine elektronische Steuervorrichtung zur Aufnahme des repräsentativen Drehmomentwertes von dem Drehmo mentanzeigemechanismus und zur Bestimmung, ob der repräsentative Drehmomentwert, der von dem Drehmo mentanzeigemechanismus aufgenommen wurde, einen er sten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann dar auf ansprechende Erzeugung eines ersten Befehls signals; und
eine hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung zur Steuerung des Hydraulikströmungsmittelflusses zum hydraulischen Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz, die ansprechend auf das erste Befehlssignal aktiviert wird, wobei der hydraulische Kippzylinder steuerbar die Schaufel der Erdbewegungsmaschine be tätigt, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung bestimmt, ob der repräsenta
tive Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmo
mentanzeigemechanismus empfangen wird, kleiner als
ein zweiter vorbestimmter Wert ist, und dann darauf
ansprechende Erzeugung eines zweiten Befehlssignals,
so daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung
die vorbestimmte Sequenz der Steuerung des Hydrau
likströmungsmittelflusses zu dem hydraulischen Kipp
zylinder ansprechend auf das zweite Befehlssignal
unterbricht.
3. Steuersystem nach Anspruch 2, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung bestimmt, ob der repräsenta
tive Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmo
mentanzeigemechanismus empfangen wird, einen dritten
vorbestimmten Wert überschreitet, und dann darauf
ansprechend ein drittes Befehlssignal erzeugt, so
daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung den
Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem hydraulischen
Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz steuert,
und aktiviert ansprechend auf das dritte Befehls
signal, das steuerbar die Schaufel der Erdbewegungs
maschine betätigt, um Material von einem Haufen weg
zunehmen.
4. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung bestimmt, ob der repräsenta
tive Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmo
mentanzeigemechanismus empfangen wird, nicht den
dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und wobei
die elektronische Steuervorrichtung bestimmt, ob ei
ne Veränderungsrate der Kraft von mindestens einem
hydraulischen Hubzylinder nicht unter einen vorbe
stimmten Grenzwert abfällt, wobei sie dann im we
sentlichen die gesamte Leistung der Erdbewegungsma
schine zum Antriebsstrang der Erdbewegungsmaschine
leitet, so daß die Schaufel der Erdbewegungsmaschine
einen Aufnahmeprozess ausführt, um mit dem Material
in Eingriff zu kommen.
5. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die elektroni
sche Steuervorrichtung bestimmt, ob der repräsenta
tive Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmo
mentanzeigemechanismus empfangen wird, nicht den
dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und wobei
die elektronische Steuervorrichtung bestimmt, ob ei
ne Veränderungsrate der Kraft von mindestens einem
hydraulischen Hubzylinder einen vorbestimmten Grenz
wert überschreitet, wobei dann die hydraulische
Werkzeugsteuervorrichtung dem Hydraulikströmungsmit
telfluß zum hydraulischen Hubzylinder in einer vor
bestimmten Sequenz steuert, die in steuerbarer Weise
die Schaufel der Erdbewegungsmaschine betätigt, um
Material von einem Haufen zu entfernen.
6. Steuersystem nach Anspruch 5, wobei der vorbestimmte
Grenzwert durch die Gleichung dN = [f(n-3)-f(n)] be
stimmt wird.
7. Verfahren zur Steuerung eines Arbeitswerkzeuges ei
ner Erdbewegungsmaschine mit Rädern, wobei das Ar
beitswerkzeug eine Schaufel aufweist, um Material
aufzunehmen, anzuheben und abzulassen, wobei die
Schaufel steuerbar durch einen hydraulischen Kippzy
linder und mindestens einen hydraulischen Hubzylin
der betätigt wird, wobei das Verfahren folgende
Schritte aufweist:
Liefern eines repräsentativen Wertes des Drehmomen tes, das auf die Räder der Erdbewegungsmaschine auf gebracht wird, und zwar mit einem Drehmomentanzeige mechanismus;
Aufnahme des repräsentativen Drehmomentsignals von dem Drehmomentanzeigemechanismus und Bestimmung, ob der repräsentative Drehmomentwert, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus aufgenommen wird, einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann darauf ansprechende Erzeugung eines ersten Befehls signals mit einer elektronischen Steuervorrichtung; und
Steuerung des hydraulischen Strömungsmittelflusses zu dem hydraulischen Kippzylinder in einer vorbe stimmten Sequenz, die ansprechend auf das erste Be fehlssignal aktiviert wird, und zwar mit dem hydrau lischen Kippzylinder, mit einer hydraulischen Werk zeugsteuervorrichtung, wodurch in steuerbarer Weise die Schaufel der Erdbewegungsmaschine betätigt wird, um das Material von einem Haufen wegzunehmen.
Liefern eines repräsentativen Wertes des Drehmomen tes, das auf die Räder der Erdbewegungsmaschine auf gebracht wird, und zwar mit einem Drehmomentanzeige mechanismus;
Aufnahme des repräsentativen Drehmomentsignals von dem Drehmomentanzeigemechanismus und Bestimmung, ob der repräsentative Drehmomentwert, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus aufgenommen wird, einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann darauf ansprechende Erzeugung eines ersten Befehls signals mit einer elektronischen Steuervorrichtung; und
Steuerung des hydraulischen Strömungsmittelflusses zu dem hydraulischen Kippzylinder in einer vorbe stimmten Sequenz, die ansprechend auf das erste Be fehlssignal aktiviert wird, und zwar mit dem hydrau lischen Kippzylinder, mit einer hydraulischen Werk zeugsteuervorrichtung, wodurch in steuerbarer Weise die Schaufel der Erdbewegungsmaschine betätigt wird, um das Material von einem Haufen wegzunehmen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, welches weiter folgenden
Schritt aufweist:
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wird, kleiner ist als ein zweiter vorbe stimmter Wert, und dann darauf ansprechende Erzeu gung eines zweiten Befehlssignals mit der elektroni schen Steuervorrichtung, so daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung die vorbestimmte Sequenz der Steuerung des Hydraulikströmungsmittelflusses zu dem hydraulischen Kippzylinder ansprechend auf das zweite Befehlssignal unterbricht.
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wird, kleiner ist als ein zweiter vorbe stimmter Wert, und dann darauf ansprechende Erzeu gung eines zweiten Befehlssignals mit der elektroni schen Steuervorrichtung, so daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung die vorbestimmte Sequenz der Steuerung des Hydraulikströmungsmittelflusses zu dem hydraulischen Kippzylinder ansprechend auf das zweite Befehlssignal unterbricht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiter folgenden
Schritt aufweist:
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, einen dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann Erzeugung eines dritten Be fehlssignals mit der elektronischen Steuervorrich tung, so daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrich tung den Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem hydrau lischen Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz steuert, die ansprechend auf das dritte Befehls signal aktiviert wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, einen dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und dann Erzeugung eines dritten Be fehlssignals mit der elektronischen Steuervorrich tung, so daß die hydraulische Werkzeugsteuervorrich tung den Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem hydrau lischen Kippzylinder in einer vorbestimmten Sequenz steuert, die ansprechend auf das dritte Befehls signal aktiviert wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
10. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiter folgenden
Schritt aufweist:
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wird, einen dritten vorbestimmten Wert überschreitet und dann darauf ansprechende Erzeugung eines dritten Befehlssignals mit der elektronischen Steuervorrichtung, so daß die hydraulische Werkzeug steuervorrichtung den Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem hydraulischen Kippzylinder in einer vorbe stimmten Sequenz steuert, die ansprechend auf das dritte Befehlssignal aktiviert wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wird, einen dritten vorbestimmten Wert überschreitet und dann darauf ansprechende Erzeugung eines dritten Befehlssignals mit der elektronischen Steuervorrichtung, so daß die hydraulische Werkzeug steuervorrichtung den Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem hydraulischen Kippzylinder in einer vorbe stimmten Sequenz steuert, die ansprechend auf das dritte Befehlssignal aktiviert wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um das Material von einem Haufen wegzuneh men.
11. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiter folgenden
Schritt aufweist:
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, nicht den dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und Bestimmung, ob eine Verände rungsrate der Kraft von dem mindestens einen hydrau lischen Hubzylinder einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und zwar mit der elektronischen Steu ervorrichtung, wobei dann die hydraulische Werkzeug steuervorrichtung den Hydraulikströmungsmittelfluß zum hydraulischen Kippzylinder in einer vorbestimm ten Sequenz steuern wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um Material von einem Haufen zu entfernen.
Bestimmung, ob der repräsentative Wert des Drehmo mentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, nicht den dritten vorbestimmten Wert überschreitet, und Bestimmung, ob eine Verände rungsrate der Kraft von dem mindestens einen hydrau lischen Hubzylinder einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und zwar mit der elektronischen Steu ervorrichtung, wobei dann die hydraulische Werkzeug steuervorrichtung den Hydraulikströmungsmittelfluß zum hydraulischen Kippzylinder in einer vorbestimm ten Sequenz steuern wird; und
steuerbare Betätigung der Schaufel der Erdbewegungs maschine, um Material von einem Haufen zu entfernen.
12. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiter folgenden
Schritt aufweist:
Bestimmung, ob der Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, nicht den zweiten vorbestimmten Wert überschreitet, und wobei die elektronische Steuervorrichtung be stimmt, ob eine Veränderungsrate der Kraft des min destens einen hydraulischen Hubzylinders einen vor bestimmten Schwellenwert überschreitet, und zwar mit der elektronischen Steuervorrichtung, wobei dann die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung den Hydrau likströmungsmittelfluß zum hydraulischen Kippzylin der in einer vorbestimmten Sequenz steuern wird, die steuerbar die Schaufel der Erdbewegungsmaschine be tätigen wird, um Material von einem Haufen zu ent fernen.
Bestimmung, ob der Wert des Drehmomentes, der von dem Drehmomentanzeigemechanismus empfangen wurde, nicht den zweiten vorbestimmten Wert überschreitet, und wobei die elektronische Steuervorrichtung be stimmt, ob eine Veränderungsrate der Kraft des min destens einen hydraulischen Hubzylinders einen vor bestimmten Schwellenwert überschreitet, und zwar mit der elektronischen Steuervorrichtung, wobei dann die hydraulische Werkzeugsteuervorrichtung den Hydrau likströmungsmittelfluß zum hydraulischen Kippzylin der in einer vorbestimmten Sequenz steuern wird, die steuerbar die Schaufel der Erdbewegungsmaschine be tätigen wird, um Material von einem Haufen zu ent fernen.
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20111011 |