DE4328143A1 - Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten - Google Patents
Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten LastenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren für eine Einrichtung zur
Gewichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten nach
der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein solches Verfahren für eine Einrichtung zur Ge
wichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten aus der
DE 38 20 757 A1 bekannt bei dem die Wägung von Massen im Anbaugerät
mit Hilfe eines Drucksensors durchgeführt wird, welcher den Druck im
Hubzylinder einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regeleinrichtung ab
greift und lastabhängige Signale an ein elektronisches Steuergerät
gibt. Dabei werden verschiedene Hinweise gegeben, wie bei der Ge
wichtsermittlung störende Einflüsse infolge von unterschiedlichen
Schwerpunktsabständen der Last, Hysterese der Einrichtung oder
Druckschwingungen verringert werden können. Unter anderem ist zur
Vermeidung von Hysterese vorgesehen, mit der Last einen oder mehrere
Zyklen aus Heben- und Senkenvorgang abzufahren und aus den er
mittelten Drücken einen hysteresefreien Mittelwert des Drucks zu
bilden, der weiterverarbeitet werden kann. Auch beim Eichen der
Einrichtung ist vorgesehen, mit einem Eichgewicht mehrere Heben- und
Senkenvorgänge abzufahren und dabei ein Verhältnis aus Heben-Hyste
rese zu Senken-Hysterese zu bilden und weiter zu berücksichtigen. Es
kann nun vorkommen, daß dieses Verfahren nicht immer optimal ar
beitet. So kann bei der Messung und Auswertung die Reibung in den
Lagern und im Hydraulikzylinder, der Einfluß der Bewegungsgeschwin
digkeit sowie der durch die Bewegung des Anbaugeräts verursachten
Druckschwingungen nicht immer ausreichend berücksichtigt werden.
Auch werden keine näheren Angaben zur Art und Weise der Drucker
mittlung gemacht, die nach Art und Weise auf eine stationäre, punk
tuelle Druckerfassung zielt.
Ferner ist es aus der DE-Z: "Landtechnik", Heft 5/88, Seiten 218 bis
219, Knechtges, "Behälterwägung im Dreipunktanbau" bekannt, wie
störende Einflüsse bei der Gewichtsermittlung, insbesondere der
Schwerpunktsabstand der Last und die Hysterese, verringert werden
können. Dabei wird zwar auf den Zusammenhang zwischen Hysterese und
der reibungsbehafteten Lagerung des Gestänges hingewiesen und zur
Vermeidung der Hysterese vorgeschlagen, mit Hilfe der elektronischen
Kraftheberregelung eine gewichtete Mittelwertbildung in Zusammenhang
mit der Druckmessung im Hubzylinder vorzunehmen. Zusätzliche Angaben
über den Einfluß der Hysterese werden hier nicht gemacht. Auch wer
den keine Aussagen zum Zusammenhang von Druckstreuung und Bewegungs
geschwindigkeit sowie zu der Möglichkeit Druckschwingungen zu mini
mieren gemacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbe
stimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß damit die Gewichtsbestimmung relativ einfach, schnell
und vor allen Dingen mit größerer Genauigkeit durchgeführt werden
kann. Die Messung der Lastsignale erfolgt nun während der Bewegung
des Hubzylinders, sowohl beim Heben als auch beim Senken, so daß bei
gerichteter Reibung der Verlauf des Lastsignals über einen begrenzten
Meßhub ermittelt wird. Auch der Einfluß von Signalschwingungen läßt
sich dabei verringern, vor allem wenn hierbei zusätzlich eine symme
trische Integration der Last-Lage-Funktion um die Parallelstellung
zwecks Erzielung genauer Ergebnisse bei verkürzter Wegezeit vorge
nommen werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Verfahren möglich. Besonders vorteilhaft für eine genaue
Arbeitsweise der Wiegeeinrichtung ist eine Ausgestaltung nach An
spruch 2, wobei durch die Differenzmessung alle Signalanteile elimi
niert werden, die nicht durch die gesuchte Last mG verursacht wer
den. Ferner sind Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4 besonders
zweckmäßig. So können hier die Reibung in den Lagern und im Hubzy
linder besser berücksichtigt werden. Durch die Berücksichtigung
eines Korrekturfaktors k₂ für die annähernden Größenverhältnisse
zwischen Reibung beim Heben und beim Senken läßt sich eine weit
gehende Eliminierung des von der zu wägenden Last abhängigen Reib
druckes erreichen. Selbst wenn der Korrekturfaktor k₂ nur nähe
rungsweise bestimmt wird, so arbeitet das Verfahren immer noch ge
nauer als bei einer Mittelwertbildung. Ferner ist es besonders
günstig, das Verfahren nach Anspruch 5 auszubilden. Durch die Fest
legung von bestimmten Geschwindigkeitsbereichen beim Heben- und
Senkenvorgang während der Wägung läßt sich eine sehr hohe Genauig
keit erzielen, womit eine genaue Wägung kleiner Massen bei
großer Gesamtmasse möglich wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, das
Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 8 auszubilden, wodurch unter
der Voraussetzung der hinreichend genauen Kenntnis der Geometrie des
Dreipunktanbaus der Korrekturfaktor k₂ für das Verhältnis der
lastabhängigen Heben- zur Senkenreibung und der Umrechnungsfaktor k
so genau ermittelt werden können, daß auf eine Kalibrierung des
Systems verzichtet werden kann. Fernerhin ist es für die Genauigkeit
der Signalermittlung zweckmäßig, nach den Ansprüchen 9 und 10 zu
verfahren, da hierbei auch der störende Einfluß von Signal
schwingungen vermindert wird. Günstig ist es ferner, nach Anspruch
12 zu verfahren, wodurch trotz Verschleißerscheinungen eine hohe Ge
nauigkeit beibehalten wird und Wartungszyklen verlängert werden
können. Besonders vorteilhat ist die Verwendung eines Drucksensors,
da er eine genaue Wägung begünstigt und wegen seiner Eigenschaft,
die Hubstangenkräfte zu summieren, nur einmal im System erforderlich
ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Be
schreibung und der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Einrichtung zur Ge
wichtsbestimmung von an einem Schlepper angehängten Lasten zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 als Teil der
Einrichtung nach Fig. 1 das Dreipunkt-Regelgestänge mit der Abnahme
des Zylinderhubs,
Fig. 3 ein Diagramm zur Messung des Hydraulik
druckes während der Bewegung des Dreipunktanbaus, wobei Lage und Hy
draulikdruck als Funktion der Zeit aufgetragen sind,
Fig. 4 ein
Diagramm zur Messung des Hydraulikdruckes, wobei der Hydraulikdruck
als Funktion des Zylinderhubes aufgetragen ist, und
Fig. 5 ein
Diagramm, das die Drücke bei der Wägung einer Masse mG zeigt.
Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form eine Einrichtung 10 zur Ge
wichtsbestimmung von an einem Schlepper 11 angehängten Lasten in
Form eines Anbaugeräts 12, das hier in an sich bekannter Weise über
ein elektrohydraulisch betätigbares Dreipunkt-Regelgestange 13
höhenverstellbar an der Heckseite des Schleppers angelenkt ist. Das
Regelgestänge 13 ist somit ein Teil einer elektrohydraulischen Hub
werks-Regeleinrichtung 14, in welche die Einrichtung 10 zur Ge
wichtsbestimmung im wesentlichen integriert ist.
Das Regelgestänge 13 hat einen Oberlenker 15 und einen Unterlenker
16, an denen über ein Kopplungsdreieck 17 das Anbaugerät 12 ange
lenkt ist. Am Unterlenker 16 greift eine Hubstange 18 an, die von
einem Hubzylinder 19 über eine Hubwelle 21 mit ihren beiden Hubarmen
22 betätigbar ist. Der Hubzylinder 19 ist über ein elektrohy
draulisches Regelventil 23 ansteuerbar, das von einer Hydropumpe 24
mit Druckmittel versorgt wird. Als lastabhängiges Signal zur Ge
wichtsbestimmung wird am Hubzylinder 19 mit einem Drucksensor 25 der
jeweilige Druck gemessen und als elektrisches Signal an ein elektro
nisches Steuergerät 26 gegeben. Ferner wird an der Hubwelle 21 in an
sich bekannter Weise über einen Lagesensor 27 die relative Lage des
Regelgestänges 13 zum Schlepper 11 erfaßt und an das elektronische
Steuergerät 26 gemeldet. In dem elektronischen Steuergerät 26 sind
alle für die Steuerung, Meßwerterfassung, Speicherung und Auswertung
erforderlichen Elemente zusammengefaßt, wobei auch ein Mikrorechner
28 für die erforderlichen Funktionen vorgesehen ist. Das elektro
nische Steuergerät 26 steht zur Ansteuerung des Regelgeräts 23 mit
diesem in Wirkverbindung.
Wie ferner die Fig. 2 näher zeigt, in welcher der Dreipunktanbau
mit dem Regelgestänge 13 in vergrößertem Maßstab und vereinfacht
dargestellt ist, weist der Hubzylinder 19 einen zugeordneten Hub
sensor 29 auf, welcher den zugeordneten Zylinderhub ZH ermittelt.
Dieser Hubsensor 29 ist in an sich bekannter Weise ebenfalls als
elektromechanischer Sensor ausgebildet, der seine zum Zylinderhub ZH
proportionalen Signale an das elektronische Steuergerät 26 weiter
gibt. Natürlich kann an dem Signal des Lagesensors 27 auf die
Position des Hydraulikzylinders (Hub ZH) geschlossen werden.
Beim Betrieb der Einrichtung 10 zur Gewichtsbestimmung wird davon
ausgegangen, daß bei einer Belastung des Anbaugerätes 12 sich der
Hydraulikdruck im reibfreien System bei Vernachlässigung der Ver
formung des Dreipunktanbaus proportional zur aufgelegten Masse mG
ändert. Stehen ferner Ober- und Unterlenker 15, 16 während der Wä
gung parallel zueinander, wie dies Fig. 2 veranschaulicht, so hat
der Schwerpunkt der Masse keinen Einfluß auf den durch mG verur
sachten, hysteresefreien statischen Druck pGst. Dieser Wert ist
nur aus den Drücken zu ermitteln, die beim Heben und Senken mit der
Masse mG (PVLGh und PVLGs) und ohne die Masse mG (PVLh und
PVLs) gemessen werden.
In dem Diagramm nach Fig. 3 ist nun beispielhaft das Prinzip der
Druckmessung veranschaulicht, wobei zur Gewichtsbestimmung der ge
suchten Masse der Kolben des Hubzylinders 19 in einem begrenzten
Längenbereich mit einer quasistatischen Geschwindigkeit mehrmals be
wegt wird. Mit der Kurve 31 ist dabei der Verlauf des Zylinderhubes
ZH über der Zeit dargestellt. Die Bewegung des Zylinderhubes erfolgt
um eine Parallelstellung herum, in der sich auch der Meßhub Δ ZH
befindet. Ferner macht die Kurve 31 deutlich, vor der Meßzeit tH
beim Heben sowie vor der Meßzeit tS beim Senken der Kolben des
Hubzylinders 19 jeweils einen Vorhub 32 ausführt. Wegen der
Abhängigkeit des Hy
draulikdruckes im Hubzylinder 19 von der Bewegungsgeschwindigkeit
ist letztere auch annähernd konstant zu halten, insbesondere im
Bereich des Meßhubes Δ ZH. Ferner ist in dem Diagramm nach Fig. 3
mit der Kurve 33 der Verlauf des Druckes aufgetragen, der vom
Drucksensor 25 gemessen wird. Besonders günstig dabei ist, wenn der
Kolben des Hubzylinders 19 einen Hubbereich von etwas mehr als 50 mm
durchläuft und dessen Geschwindigkeit ausreichend groß ist. Im
Bereich um den Mittelwert der Bewegung (Lage) wird der
Hydraulikdruck p als Funktion des Zylinderhubes ZH aufgezeichnet,
wie dies das Diagramm nach Fig. 4 näher zeigt. Aus den in Fig. 4
dargestellten Zusammenhängen wird deutlich, daß sich die Drücke für
Heben ph und für Senken ps aus folgenden Gleichungen errechnen
lassen:
wobei die Flächen Ah und As sich aus den Druckverläufen beim
Heben und beim Senken über dem Meßhub ergeben. Auf diese Weise
können die beiden Drücke durch eine einfache Integration der
Druck-Lage-Funktion um die Parallelstellung herum ermittelt werden,
wie dies aus Fig. 4 näher hervorgeht.
Bei der Ermittlung der Heben- und Senkendrücke wird der Hubzylinder
19 mit Hilfe der elektronischen Hubwerks-Regeleinrichtung 14 mit
einer Geschwindigkeit gleichförmig um die Parallelstellung bewegt,
die einerseits über der kritischen Geschwindigkeit bezüglich
Slip-Stick-Erscheinungen liegen muß, andererseits aber wegen der
zunehmenden Druckschwingungen das Doppelte des kritischen Wertes
nicht überschreiten sollte. Die besonders während des
Anfahrvorganges auftretenden Druckschwingungen in der Kurve 33
werden zum einen durch einen genügend großen Vorhub 32, der bei der
Senkenbewegung im allgemeinen kleiner gewählt werden kann, und zum
anderen durch die Integration des Heben- bzw. Senkendruckes in einem
bestimmten Bereich um die Parallelstellung, der 20 mm Zylinderhub
nicht unterschreiten sollte, eliminiert. In Abhängigkeit von der ge
forderten Genauigkeit und dem Verhältnis der zu wägenden Masse mG
zur Gesamtmasse des Geräts ist der Vorgang gegebenenfalls mehrmals
zu wiederholen.
Bei der Durchführung des Verfahrens werden die Drücke ermittelt, die
beim Heben und Senken mit und ohne Masse mG gemessen werden. In
der Fig. 5 sind nun diese Zusammenhänge näher dargestellt, wobei
die Drücke pVLh bzw. pVLs den gemessenen Heben- bzw. Senkendruck
bei Nullpunktwägung darstellen, also bei einer Wägung ohne die Masse
mG, wobei jedoch zum Beispiel das leere Anbaugerät 12 als Vorlast
wirken kann. Bei einer Wiederholung der Vorgänge nach Fig. 3 und 4
zur Ermittlung der Drücke mit der zu bestimmenden Masse mG werden
die Drücke pVLGh bzw. pVLGs ermittelt, welche den gemessenen
Heben- bzw. Senkendruck bei Wägung der Masse mG darstellen. An
schließend wird die Differenz aus den mit und ohne Last mG ge
messenen Heben- und Senkendrücken gebildet, nach folgenden
Gleichungen:
PGh = pVLGh - pVLh
PGs = pVLGs - pVLs
PGs = pVLGs - pVLs
wobei pGh bzw. pGs die Druckdifferenzen beim Heben und Senken
infolge der Masse mG darstellen. Aufgrund der Differenzbildung
werden bei Vernachlässigung der von der Gesamtlast abhängigen Ver
formung des Dreipunktanbaus alle, von der Last mG unabhängigen
Druckanteile eliminiert; insbesondere sind dies durch Eigengewichte
der Lenker, Druckverluste im Ölfilter, lastunabhängige Reibung und
Vorlast verursachte Druckanteile einschließlich des Absolutfehlers
des Drucksensors. Der hysteresefreie Druck pGst unterscheidet sich
von den Drücken pGh und pGs nur durch die in Vorzeichen und Be
trag von der Bewegungsrichtung abhängigen und zur Last mG propor
tionalen Reibanteile. Er läßt sich mit Hilfe der Formel
berechnen, wobei der Faktor
das Verhältnis der von mG abhängigen Heben- zur Senkenreibung
repräsentiert. Er wird neben der Lenkergeometrie, der Geometrie der
Hydraulikzylinder und der Reibradien in den Gelenken auch durch den
Schwerpunktabstand der Masse mG und dem Zustand der Reibstellen
bestimmt. In Abhängigkeit von der geforderten Genauigkeit der Ge
wichtsermittlung können mehrere Wege zur Ermittlung von k₂ be
schritten werden.
So läßt sich der Korrekturfaktor k₂ experimentell bestimmen, wie
dies in der DE 38 20 757 A1 näher beschrieben ist. Ein anderer Weg
besteht in der Abschätzung anhand von Erfahrungswerten, wobei der
Faktor k₂ = 1,05 bis 1,1 (1, 2) gewählt wird. Ein zusätzlicher Weg
besteht in der Berechnung des Faktors k₂ für einen bestimmten
Schlepper anhand der Geometrie nach Fertigungsunterlagen, wobei die
Reibverhältnisse im Hydraulikzylinder und die Reibverhältnisse am
Gelenk nach mathematischen Modellen für Einzelkomponenten ermittelt
und in das Gesamtmodell, welches sich auf Fig. 2 bezieht, eingear
beitet wird. Für dabei gegebenenfalls fehlende Größen wie Hub
stangenlänge, Lange des Oberlenkers, den Kopplungsabstand des Ge
rätes oder den gewählten Anlenkpunkt des Oberlenkers sind Standard
werte einzusetzen; ferner sind der Schwerpunkt der Masse
mG und die Reibwertzahlen abzuschätzen. Ein zusätzlicher Weg zur
Ermittlung des Faktors k₂ besteht darin, wie zuvor beschrieben den
Wert k₂ zu berechnen, aber wegen ihres größeren Einflusses auf
k₂ eine experimentelle Bestimmung einer guten Näherung für die
einzelnen Reibwertzahlen durchzuführen. Dazu wird bei der Ein
richtung des Systems beim Händler eine Last in verschiedenen Schwer
punkten gewogen und die im jeweiligen Schwerpunkt auftretende Hyste
rese
bestimmt. Über den Zusammenhang Hysterese in Abhängigkeit vom
Schwerpunktsabstand lassen sich die Reibwerte mit Hilfe eines mathe
matischen Algorithmus mit guter Näherung bestimmen. Zudem läßt sich
hierbei über die Veränderung der Hysterese k₁ während des Be
triebes unter der Voraussetzung etwa gleichen Schwerpunktabstandes<
oder des ungefähren Schwerpunktsabstandes der mit Hilfe der
zusätzlichen Informationen der an sich bekannten Kraftsensoren in
den Unterlenkern (Horizontalkraft) errechnet worden ist, auf eine
Veränderung der Reibwertzahlen (Schmierzustand der Gelenke,
Korrosion) schließen und dieser Umstand kann mit einer Korrektur von
k₂ berücksichtigt werden.
Aus dem so ermittelten statischen Druck pGst ergibt sich die ge
suchte Masse mG mit Hilfe der Beziehung
mG = 1/k * pGst
wobei k als spezifische Druckänderung im reibfreien System je Kilo
gramm Last aufgefaßt werden kann, so daß der Umrechnungsfaktor k das
Verhältnis aus "Änderung des Hydraulikdruckes durch Last mG (reib
freies System)" zu "mG" bedeutet. Der Umrechnungsfaktor k kann
entweder anhand der Geometrie des Dreipunktanbaus berechnet oder mit
Hilfe eines Kalibriergewichtes bekannter Masse bestimmt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat somit den Vorteil, daß die Druck
messung während der Bewegung erfolgt, wobei die Reibung gerichtet
ist. Weiterhin wird durch die Differenzmessung der Drücke eine Eli
minierung aller Druckanteile erreicht, die den statischen Druck und
den durch ihn verursachten lastabhängigen Reibdruck überlagert.
Außerdem kann durch die Kenntnis der annähernden Größenverhältnisse
zwischen Reibung beim Heben und beim Senken eine weitgehende Elimi
nierung des von der zu wägenden Last abhängigen Reibdruckes vorge
nommen werden. Zudem läßt sich das Verhältnis zwischen Heben- und
Senkenreibung k₂ näherungsweise bestimmen, wobei mit Hilfe der bei
verschiedenen Schwerpunkten gemessenen, lastabhängigen Reibhysterese
und ihrer Auswertung in einem mathematischen Modell gearbeitet wird.
Selbst bei einer nur näherungsweisen Bestimmung von k₂ arbeitet
das vorgeschlagene Verfahren genauer als bei einer Mittelwertbil
dung. Unter der Voraussetzung einer hinreichend genauen Kenntnis der
Geometrie des Dreipunktanbaus können die Faktoren k₂ und k so ge
nau ermittelt werden, daß auf eine Kalibrierung des Systems ver
zichtet werden kann. Ist jedoch die Geometrie nur annähernd bekannt,
so muß der Faktor k mittels Kalibrierung bestimmt werden. Verände
rungen von Schwerpunktsabstand oder Zustand der Gelenke gegenüber
der Kalibrierung wirken sich aber nicht so stark aus, als wenn mit
Mittelwerten aus Heben- und Senkendruck gearbeitet werden würde. Die
Festlegung von bestimmten Geschwindigkeitsbereichen beim Heben- und
Senkenvorgang während der Wägung erlaubt eine sehr hohe Genauigkeit,
so daß auch eine genaue Wägung kleiner Massen bei großer Gesamtmasse
möglich wird. Die Eliminierung des störenden Einflusses von Druck
schwingungen durch Vorhub in Verbindung mit der symmetrischen Inte
gration der Druck-Lage-Funktion um die Parallelstellung zur Drucker
mittlung erlaubt die Erzielung genauerer Ergebnisse bei verkürzter
Wägezeit. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren durchgeführte Wägungen
ermöglichen bei geringem Zeitaufwand die Bestimmung von Massen < 50
kg mit einem Fehler < 3% auch bei vollem Anbaugerät 12, wenn ein
Neigungseinfluß ausgeschaltet ist. Die Veränderung des Korrektur
faktors k₂ infolge geänderter Betriebsbedingungen (Schmierzustand,
Verschleiß) kann über die Veränderung der Hysterese k₁ registriert
und bei der Auswertung berücksichtigt werden; damit ergeben sich
neben genaueren Ergebnissen auch längere Wartungsintervalle.
Selbstverständlich sind an den aufgezeigten Verfahren Änderungen
möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl das
Verfahren anhand eines Beispiels mit Drucksensor dargestellt ist,
läßt sich das vorgeschlagene Verfahren auch bei Verwendung anderer
lastabhängiger Sensoren vorteilhaft durchführen; so kann z. B. an
stelle des Drucksensors im Hubzylinder ein elektromechanischer
Kraftsensor in den Hubstangen oder den Hubarmen angebracht werden;
ebenso konnte im Unterlenker ein das Biegemoment erfassender Last
sensor verwendet werden, da auch mit ihm bei Parallelstellung
schwerpunktsunabhängig gemessen werden kann.
Selbstverständlich sind unter dem Begriff Schlepper bzw. Arbeits
fahrzeug auch Salzstreufahrzeuge und andere Fahrzeuge zu verstehen,
bei denen vergleichbare Verhältnisse vorliegen.
Claims (13)
1. Verfahren für eine Einrichtung zur Gewichtsbestimmung von an
einem Schlepper angehängten Lasten, die mit Hilfe eines hydraulisch
betätigbaren Gestänges einer elektrohydraulischen Hubwerks-Regel
einrichtung an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug höhenver
stellbar angelenkt sind, wobei ein Lastsensor lastabhängige Signale
liefert, die unabhängig vom Schwerpunkt der angelenkten Last sind,
aus denen die Größe der angehängten Last herleitbar ist und wobei
ein lageabhängiger Sensor, der die Lage des Regelgestänges relativ
zum Arbeitsfahrzeug abgreift, Signale an ein elektronisches Steuer
gerät der Einrichtung gibt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem
Lastsensor (25) der Verlauf des Lastsignales während eines be
grenzten Meßhubes (Δ ZH) aufgezeichnet wird, der beim Heben und
beim Senken im Bereich einer Parallelstellung von Ober- und Unter
lenker mit annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit durchfahren
wird und daß daraus die Lastsignale für Heben und Senken ermittelt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heben
signal (pVLh) und das Senkensignal (pVLs) einerseits ohne die zu
bestimmende Masse (mG) und andererseits das Hebensignal (pVLGh)
und das Senkensignal (pVLGs) mit dieser Masse (mG) ermittelt
werden und daß daraus die Signaldifferenzen (pGh) beim Heben und
beim Senken (pGs) bestimmt werden, welche der Wägung der zu er
mittelnden Last (mG) zugrunde gelegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Be
stimmung der Last aus den Signaldifferenzen (pGh, pGs) ein Um
rechnungsfaktor (k) verwendet wird, der die spezifische Druckände
rung im reibfreien System je Kilogramm Last angibt und daß ferner
ein Korrekturfaktor (k₂) berücksichtigt wird, welcher das Verhält
nis zwischen der lastabhängigen Hebenreibung (pGrh) zur Senken
reibung (pGrs) angibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Be
stimmung der gesuchten Masse (mG) nach folgender Formel
erfolgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die gleichbleibende Geschwindigkeit beim Ab
fahren des Heben- und Senkenvorgangs so groß gewählt ist, daß sie
einerseits über dem kritischen Wert liegt, bei dem slip-stick-Er
scheinungen auftreten können, und insbesondere unterhalb vom Doppel
ten dieses kritischen Wertes verbleibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Umrechnungsfaktor (k) anhand der Geometrie des
Dreipunktanbaus (13) errechnet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Umrechnungsfaktor (k) mit Hilfe eines Kalibrierge
wichts bekannter Masse ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Korrekturfaktor (k₂) aus der vorgegebenen Geometrie
des Dreipunktanbaus (13) errechnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Hubzylinder (19) vor dem eigentlichen Meßhub (Δ ZH)
einen Vorhub (32) beim Heben sowie einen entsprechenden Vorhub (32)
beim Senken ausführt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Lastsignale beim Heben und Senken
durch Integration der Last-Lage-Funktion (Fig. 4), insbesondere über
dem Meßhub (Δ ZH) des Hubzylinders (19), ermittelt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Korrekturfaktor (k₂) experimentell ermittelt
wird, indem die Heben- und Senkensignale, die ein unbekanntes Ge
wicht in wenigstens zwei verschiedenen Schwerpunktsabständen verur
sacht, aufgenommen und in einem mathematischen Modell verrechnet
werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit Hilfe der Signale der last- und/oder lageab
hängigen Sensoren eine automatische Anpassung des Korrek
turfaktors (k₂) an den aktuellen Betriebszustand (Zustand der Ge
lenke; ungefährer Schwerpunktsabstand) erfolgt.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß als Lastsensor ein den hydraulischen Druck
im Hydrauliksystem (19) abgreifender Drucksensor (25) verwendet wird.
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