DE2637006A1

DE2637006A1 - Verfahren zur lenkungssteuerung eines landfahrzeuges und steuersystem zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2637006A1
Application number: DE19762637006
Authority: DE
Inventors: Royal R Hawkins; Leland E Kuntz
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1976-08-17
Publication date: 1977-03-03
Also published as: GB1507614A; FR2321414B1; FR2321414A1; US3999623A

Description

1005219 Ge 13. August 1976

HONEYWELL INC.
Honeywell Plaza
Minneapolis/ Minn., USA

Verfahren zur Lenkungssteuerung eines Landfahrzeuges und Steuersystem zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lenkungssteuerung eines Landfahrzeuges, welches rechts- und linksseitige Antriebselemente an einem Fahrzeugrahmen aufweist sowie ein Steuersystem zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Fahrzeuge mit vier Antriebselementen in Form von Rädern oder Raupen, wobei die Richtungssteuerung durch eine Drehung der Räder oder Raupen und einen Antrieb dieser Antriebselemente mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erzielt wird.

Ein solches Steuersystem ist in der DT-OS 22 36 859 beschrieben. Aufgrund der geschilderten Antriebsart besteht bei diesem bekannten Steuersystem die Gefahr, daß der Fahrzeugrahmen in der Bewegungsebene Verformungen unterworfen wird. Derartige Verformungen sind in jedem Fall unerwünscht.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Lenkungssteuerung eines Landfahrzeuges anzugeben, bei dem solchen Verformungen entgegengewirkt wird. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem in Anspruch 1 gekennzeichneten Ver-

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fahren. Ein Steuersystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie weitere Ausgestaltungen dieses Steuersystems sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Aus der DT-OS 24 43 477 ist bereits eine Regeleinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Erdbearbeitungsmaschine bekannt geworden, bei der die Verformung des Fahrzeugrahmens gemessen wird. Bei dieser bekannten Anordnung wird jedoch die Verformung des Fahrzeugrahmens senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges gemessen und für eine vereinfachte Niveau- bzw. Neigungsregelung herangezogen. Die Verformung des Fahrzeugrahmes in der Bewegungsebene des Fahrzeuges findet bei dieser bekannten Anordnung keinerlei Berücksichtigung.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei ein Steuersystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung des Fahrzeugrahmes mit den Antriebselementen und der Steuereinrichtung und Figur 2 einen Schaltkreis, um der Verformung des Fahrzeugrahmens entgegenzuwirken.

Gemäß Figur 1 wird der Fahrzeugrahmen 10 durch die Antriebselemente 11,12,13 und 14 angetrieben, die in Form von Raupen oder Rädern gegeben sein können, wobei diese durch entsprechende Motoren 15, 16,17 und 18 angetrieben sind. Eine Lenkstange 19 wird zum Verschwenken der vorderen Antriebselemente 11 und 12 benutzt, um eine Richtungsänderung des Fahrzeuges herbeizuführen, wobei es im Grunde genommen gleichgültig ist, ob die hinteren, vorderen oder sowohl die hinteren als auch die vorderen Antriebselemente zur Richtungsänderung des Fahrzeuges schwenkbar sind.

Die Lenkstange 19 wird durch einen Kolben 20 angetrieben, der über Hydraulikleitungen 21 und 22 mit einer hydraulischen Flüssigkeit gespeist wird. Der Zufluß der hydraulischen Flüssigkeit

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durch die Hydraulikleitungen 24 und 22 wird durch, ein Ventil gesteuert, das eine Eingangsleitung 24 aufweist und über ein elektrisches Kabel 25 von einem Richtungsfühler 26 gesteuert wird. Der Richtungsfühler 26 besitzt einen Abtastarm 27, der an einerRichtschnur 28 anliegt.

Die Verformung des Fahrzeugrahmens 10 wird von einem Meßwandler 30 erfaßt, der als ein Potentiometer ausgebildet sein kann, wobei ein Schleifer 31 von einer Stange 32 angetrieben wird, die am vorderen Ende des Fahrzeugrahmens befestigt ist. Ein Potentiometerwiderstand 33 ist in einem Gehäuse 34 angeordnet, das mittels eines Trägers 35 mit dem hinteren Ende des Fahrzeugrahmens verbunden ist. Wenn der Fahrzeugrahmen Verformungen unterliegt, so schleift der Abgriff 31 über den Widerstand 33, wodurch eine Anzeige des Betrages der Verformung des Fahrzeugrahmens 10 gegeben ist.

Der Abgriff 31, die Stange 32 und der Potentiometerwiderstand bilden einen Teil des Schaltkreises gemäß Figur 2. Eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung 40, die ebenfalls als Potentiometer mit einem Abgriff 41 und einem Widerstand 42 ausgebildet sein kann, dient der Steuerung der Geschwindigkeit der Antriebselemente auf der rechten und linken Seite des Fahrzeuges. Der Widerstand 42 ist zwischen einer Spannungsquelle, beispielsweise einer positiven Spannung, und einem Bezugspotential, beispielsweise Masse, ange-. ordnet und der Abgriff führt von dem Widerstand 42 über einen ersten Widerstand 43 zu einer Eingangsklemme eines Verstärkers und über einen zweiten Widerstand 45 zu einer Eingangsklemme' eines Verstärkers 46. Hinter den beiden Widerständen 43 und 45 ist zwischen die Eingänge der Verstärker 44 und 46 ein Widerstand 47 geschaltet, der einen Teil eines Potentiometers 48 bildet, das der manuellen Richtungssteuerung dient. Das Richtungs-Steuerpotentiometer 48 besitzt einen Abgriff 49, über welchen der Widerstand. 37 an Masse gelegt wird.

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Parallel zu dem Widerstand 47 ist der Widerstand 33 des Verformungsfühlers 30 angeordnet. Der Abgriff 31 des Verformungsfühlers 30 ist an eine Potentialquelle angeschlossen, die einen positiven Wert aufweiten mag. Der Ausgang des Verstärkers 44 steuert ein Ventil 50 an, das beispielsweise durch die Steuerung der Taumelplatte einer Pumpe 51.deren Ausgang beeinflußt. Der Ausgang der Pumpe 51 ist auf Hydraulikmotoren 16 und 17 geführt, um deren Geschwindigkeit und damit die Geschwindigkeit der linken Seite des angetriebenen Fahrzeuges zu steuern. Der Hydraulikmotor 16 besitzt eine Ausgangswelle 52 zum Antrieb des Antriebselementes 12 und der Hydraulikmotor 17 besitzt eine.Ausgangswelle 53 zum Antrieb des Antriebselementes 13. Ein Impulsgeber 54, der beispielsweise als magnetische Abgriffspule ausgebildet sein kann, erfaßt die Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 53 und erzeugt ein Signal, das über einen Verstärker 55 dem anderen Eingang des Verstärkers 44 zugeführt wird. Dieses Signal ist abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die linke Seite des Fahrzeuges angetrieben wird. Die beschriebene Rückführung stellt sicher, daß die linke Seite des Fahrzeuges mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird,.die durch den ersten Eingang dem Verstärker 44 vorgegeben wird.

Der Ausgang des Verstärkers 46 steuert ein Ventil 60 an, das seinerseits auf den Ausgang einer Pumpe 61 einwirkt. Der Ausgang der Pumpe 61 treibt die Hydraulikmotoren 15 und 18 an, wobei entsprechende Ausgangswellen 62 und 63 auf die zugeordneten Antriebselemente 11 und 14 der rechten Seite einwirken. Ein Impulsgeber 64 erfaßt wiederum die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 62, wobei das erfaßte Geschwindigkeitssignal über einen Verstärker 65 auf den anderen Eingang des Verstärkers 46 gegeben wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 65 ist der Geschwindigkeit proportional, mit der die rechte Seite des Fahrzeuges angetrieben wird. Die Rückführung stellt somit wieder sicher, daß dd rechte Seite des Fahrzeuges mit der Geschwindigkeit angetrieben wird, die durch das Eingangssignal am ersten Eingang des Verstärkers 46 vorgegeben wird.

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Wenn im Betrieb die Richtschnur 28 eine Richtungsänderung dem Fahrzeug vorgibt, so wird der Abtastarm 27 entsprechend ausgelenkt, wodurch der Sensor 26 auf das Ventil 23 einwirkt, welches seinerseits die Lenkstange 19 antreibt und die Antriebselemente 11 und 12 verschwenkt. Der Fühler 26 kann dem Fühler W89 5A, wie er von der Firma Honeywell hergestellt und vertrieben wird, entsprechen und er kann den in der US-PS 3 674 094 beschriebenen Aufbau aufweisen. Wenn die Antriebselemente 11 und 12 geschwenkt werden und eine Richtungsänderung des Fahrzeuges herbeizuführen beginnen ,so kann der Fahrzeugrahmen 10 eine Verformung erleiden. Wenn der Fahrzeugrahmen 10 verformt wird, so treibt die Stange den Abgriff 31 an und bewegt diesen über den Widerstand 33, wodurch die Eingänge der Verstärker 44 und 46 entsprechende Eingangssignale zugeführt erhalten. Durch die Vorgabe dieser zusätzlichen Eingangssignale wird die Geschwindigkeit auf der einen Antriebsseite des Fahrzeuges erhöht und auf der anderen Antriebsseite des Fahrzeuges erniedrigt. Hierdurch wird der Verformung des Fahrzeugrahmens entgegengewirkt bzw..es.wird diese Verformung aufgehoben.

Das Fahrzeug kann ebenfalls manuell gesteuert werden, indem der Abgriff 49 verstellt wird, was die gleiche Wirkung wie die Bewegung des Abgriffs 31 zur Folge hat. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges kann durch Bewegung des Abgriff arms 41 über de'n Widerstand 42 verändert werden. Hierdurch werden die Verstärker 44 und 46 jeweils gemeinsam in· gleicher Weise ausgesteuert, wodurch die Geschwindigkeit der hydraulischen Motoren 15 bis 18 in gleichem Maße erhöht oder erniedrigt wird.

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Claims

Patentansprüche

./ Verfahren zur Lenkungs steuerung eines Landfahrzeüges, welches rechts- und linksseitige Antriebselemente an einem Fahrzeugrahmen aufweist, dadurch gekennzeiehn et, daß die sich bei einem Lenkmanöver des Fahrzeuges ergebende Verformung des Fahrzeugrahmens (10) in der Bewegungsebene gemessen wird und daß.mit diesem Meßsignal auf die Geschwindigkeit der Antriebselemente (11 - 14) im Sinne einer Aufhebung der Verformung eingewirkt wird.
2. Steuersystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Lenkeinrichtung, gekennzeichnet durch eine die Fahrzeugrahmenverformung in der Bewegungsebene erfassende Meßanordnung (30) und durch Mittel (44, 5O, 51; 46, 60, 61) zur Veränderung der Geschwindigkeit der Antriebselemente (11 - 14) in Abhänigkeit von dem Meßsignal.
3. Steuersystem nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß den beidseitigen Antriebselementen des Fahrzeuges jeweils getrennte Mittel zur Geschwindigkeitsänderung zugeordnet sind.

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4. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn-' zeichnet, daß die Meßanordnung aus einem Potentiometer (30) besteht, dessen Abgriff (31) mit dem einen Ende und dessen Widerstand (33) mit dem anderen Ende des Fahrzeugrahmens (10) verbunden ist.
5. Steuersystem nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte von Abgriff (31) und Widerstand (33) am Fahrzeugrahmen (10) sich diagonal gegenüberliegen.
6. Steuersystem nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Geschwindigkeitsänderung jeweils einen Verstärker (44, 46) aufweisen und daß der Widerstand (33) des Potentiometers (30) zwischen die Eingänge beider Verstärker geschaltet ist.
7. Steuersystem nach Anspruch 6,gekennzeichnet durch die Verwendung von Differenzverstärkern (44, 46), deren jeweils zweiten Eingängen ein von der Geschwindigkeit der Antriebselemente (11 - 14) abhängiges Signal zugeführt wird.

8. Steuersystem nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (11, 12) durch die Lenkeinrichtung (19 - 24) lenkbar sind und daß eine eine Referenzschnur (28) abtastende Fühlereinrichtung (26) das Haupt-Lenksignal vorgibt.

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