DE69212242T2 - Radgeschwindigkeitseichung mit Unterdrückung im Falle von Radschlupf - Google Patents
Radgeschwindigkeitseichung mit Unterdrückung im Falle von RadschlupfInfo
- Publication number
- DE69212242T2 DE69212242T2 DE1992612242 DE69212242T DE69212242T2 DE 69212242 T2 DE69212242 T2 DE 69212242T2 DE 1992612242 DE1992612242 DE 1992612242 DE 69212242 T DE69212242 T DE 69212242T DE 69212242 T2 DE69212242 T2 DE 69212242T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- slip
- speed
- command
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 24
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 24
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims 1
- 241001236653 Lavinia exilicauda Species 0.000 description 86
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 2
- SGTNSNPWRIOYBX-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-{[2-(3,4-dimethoxyphenyl)ethyl](methyl)amino}-2-(propan-2-yl)pentanenitrile Chemical compound C1=C(OC)C(OC)=CC=C1CCN(C)CCCC(C#N)(C(C)C)C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 SGTNSNPWRIOYBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60D—VEHICLE CONNECTIONS
- B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
- B60D1/24—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions
- B60D1/42—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices characterised by arrangements for particular functions for being adjustable
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
- A01B63/02—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors
- A01B63/10—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means
- A01B63/111—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements
- A01B63/112—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements to control draught load, i.e. tractive force
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
- A01B63/02—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors
- A01B63/10—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means
- A01B63/111—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements
- A01B63/114—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements mounted on tractors operated by hydraulic or pneumatic means regulating working depth of implements to achieve a constant working depth
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2029—Controlling the position of implements in function of its load, e.g. modifying the attitude of implements in accordance to vehicle speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Zugkraftregelungssystem zur Positionierung einer an einem Fahrzeug bebefestigten Anhängekupplung derart, daß eine gewünschte Zugkraft von einem an der Anhängekupplung befestigten Bodenbearbeitungsgerät auf die Anhängekupplung ausgeübt wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf automatische Zugkraftregelungssysteme der Art, bei der die Größe des Radschlupfes gemessen wird, um ein Signal zur Modifikation des Anhängekupplungs-Positionierbefehls zu entwickeln.
- Das US-Patent 4 846 283 beschreibt ein automatisches Zugkraftregelungssystem zur Steuerung der Positionierung einer Dreipunkt- Anhängekupplung, die an der Rückseite eines Traktors befestigt ist und an der ein Pflug befestigt ist. Die Traktor-Motordrehzahl-Abweichungen werden gemessen, um die auf die Anhängekupplung ausgeübte Zugkraft zu bestimmen, und die Anhängekupplung wird derart positioniert, daß diese Zugkraft einer gewünschten Zugkraft entspricht, die an einem von einer Bedienungsperson gesteuerten Hebel ausgewählt ist. Um einen einwandfreien Betrieb des Systems zu erzielen, ist eine Kompensation des Traktor-Radschlupfes vorgesehen. Ein Dopplerradar, das an der Vorderseite des Traktors befestigt ist, mißt die wahre Bodengeschwindigkeit, während ein an der Hinterachse angeordneter Drehsensor eine Anzeige der theoretischen (schlupffreien) Bodengeschwindigkeit ergibt. Diese gemessenen Werte werden zur Bestimmung des Radschlupfes verwendet, und wenn der Radschlupf einen vorgegebenen prozentualen Anteil übersteigt, der an einem durch die Bedienungsperson gesteuerten Potentiometer ausgewählt wird, so wird das Anhängekupplungs-Positioniersignal so geändert, daß die Anhängekupplung angehoben und damit die Zugkraft verringert wird, was entsprechend zu einer Verringerung des Radschlupfes führt.
- Bei dem in dem US-Patent 4 846 283 beschriebenen System ist die Radareinheit zur Messung der wahren Bodengeschwindigkeit auf der Vorderseite des Traktors an dessen Mittellinie angeordnet, so daß sie sich an einer exponierten Stelle befindet. Um einen besseren Schutz zu erzielen, kann die Radareinheit an einer Seite des Traktor-Fahrgestells zwischen den Vorder- und Hinterrädern angeordnet sein. Wenn die Radareinheit jedoch nicht an der Mittellinie des Traktors befestigt ist, so ergibt sie eine falsche Anzeige der wahren Bodengeschwindigkeit, wenn der Traktor im Vorgewende oder Wendebereich am Ende eines Feldes gewendet wird. Diese Fehlanzeige ist größer oder kleiner als die wahre Bodengeschwindigkeit, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der Traktor eine Wendebewegung von der Seite, auf der die Radareinheit befestigt ist, fort oder in Richtung auf diese Seite hin ausführt. Die Fehlanzeige der wahren Bodengeschwindigkeit führt zu einer Fehlanzeige des Radschlupfes, und andererseits kann die Fehlanzeige des Radschlupfes das Absenken der Anhängekupplung beschränken oder ein irrtümliches Anheben dieser Anhängekupplung hervorrufen, wenn der Traktor wieder in das Feld eingefahren wird und die Bedienungsperson die Steuereinrichtungen zum Absenken der Anhängekupplung betätigt.
- Ein weiteres Problem bei der Erzeugung einer genauen Radschlup- Anzeige hängt mit der Art und Weise zusammen, wie die theoretische Bodengeschwindigkeit bestimmt wird. Das Verhältnis der wahren Bodengeschwindigkeit (TGS) zur theroretischen Bodengeschwindigkeit wird zur Berechnung des Radschlupfes verwendet. In der Praxis wird die Drehgeschwindigkeit (WS) eines Antriebsrades durch Messung der Drehgeschwindigkeit der Hinterachse gemessen und WS wird unter Bedingungen eines fehlenden Radschlupfes mit TGS gleichgesetzt. Der Korrekturfaktor, das Verhältnis von TGS zu WS wird dann dazu verwendet, WS für andere Drehgeschwindigkeiten zu korrigieren. Dies beseitigt die Notwendigkeit, den wirksamen Umfang (oder Rollradius) des Rades zu bestimmen, doch ist hierbei eine Eingabe durch die Bedienungsperson erforderlich, um anzuzeigen, wann der Bezugspunkt mit fehlendem Radschlupf ausgebildet werden soll. Weiterhin muß der Null-Schlupf- Bezugspunkt neu ausgebildet werden, wenn sich eine Änderung der Reifengröße, des Reifendruckes, der Reifenabnutzung oder irgendeines anderen Faktors ergibt, der den wahren Rollradius der Räder beeinflußt. Weiterhin besteht, wenn die Bedienungsperson vergißt, den Bezugswert nach einer derartigen Änderung neu auszubilden, oder versucht, den Bezugswert unter falschen Bedingungen wieder auszubilden, das Ergebnis in einer ungenauen Radschlupfmessung und entsprechend einer fehlerhaften Steuerung der Position der Anhängekupplung.
- Obwohl das vorstehend beschriebene System recht gut arbeitet, weist es ein unerwünschtes Merkmal dahingehend auf, daß eine in Längsrichtung erfolgende Nickbewegung des Fahrzeuges auftreten kann, wenn das Anbaugerät sich über dem Boden befindet und der Quadrantenhebel bewegt wird, um die Anhängekupplung schnell anzuheben oder abzusenken. Aufgrund seiner Luftbereifung wirkt das Fahrzeug als Federmassensystem. Weiterhin wird bei einer Änderung der Position und Geschwindigkeit der Anhängekupplung das Gewicht des Anbaugerätes an den Zugkraftsensoren als scheinbare Zugkraftänderung wiedergegeben, und die Zugkraftsensoren zeigen in fehlerhafter Weise die Zugkraft an. Der Mikroprozessor spricht auf die Zugkraft-Sensorsignale durch Erzeugen eines Ausgangssignals zur Korrektur der Position der Anhängekupplung an. In der Zwischenzeit ändert sich aufgrund des Zurückschwingens des Federmassensystems die scheinbare Zugkraft, die von den Zugkraft-Sensoren festgestellt wird. Entsprechend werden oszillierende Zugkraft-Rückführungssignale erzeugt, und, weil der Mikroprozessor auf die Signale durch Bewegen der Anhängekupplung anspricht, wird die Nickbewegung vergrößert, und es tritt eine unerwünschte Schwingung des Traktors auf.
- Ein Ziel der Erfindung besteht in einer Verbesserung der Betriebsweise eines automatischen Zugkraft-Regelungssystems, das eine Schlupf-Übersteuerungsschaltung zur Modifikation eines Anhängekupplungs-Positioniersignals in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Radschlupfes aufweist.
- Ein bevorzugtes Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur automatischen Sperrung der Modifikation eines Anhängekupplungs-Positioniersignals mit einem Schlupf-Modifikationssignal während Wendens in einem Wendebereich.
- Ein weiteres bevorzugtes Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer Vorrichtung zur Steuerung der Positionierung einer an einem Fahrzeug gehalterten Anhängekupplung in einem System von der Art, bei dem ein Sensor für die wahre Bodengeschwindigkeit an einer Seite des Fahrzeuges befestigt ist und ein Ausgangssignal liefert, das zur Ableitung eines Radschlupf-Signals zur Modifikation eines Anhängekupplungs-Positioniersignals verwendet wird.
- Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert und kann eine Sperrvorrichtung zum Sperren der Anwendung des Radschlupfsignals auf die Anhängekupplungs- Positionier-Regelschleife ergeben. Die Sperrvorrichtung wird in Betrieb gesetzt, wenn die Bedienungsperson die Anhängekupplung am Ende einer Reihe oder eines Feldes anhebt, und sie wird außer Betrieb gesetzt, wenn das Anbaugerät in den Boden eintritt, wenn die Bedienungsperson die Anhängekupplung nach erneutem Einfahren in das Feld absenkt.
- Es kann eine Rückführungsschleife vorgesehen sein, die Zugkraft- Sensoreinrichtungen zur Messung der Zugkraft an der Anhängekupplung und zur Erzeugung eines Zugkraft-Rückführungssignals und Fehlerbestimmungseinrichtungen einschließt, die auf das Zugkraft-Rückführungssignal und das Befehlssignal ansprechen, um ein Fehlersignal zur Steuerung der Bewegung der Anhängekupplung zur Beseitigung von Fahrzeugschwingungen während der Bewegungen der Anhängekupplung zu beseitigen, während sich das Anbaugerät oberhalb des Bodens befindet.
- Das Zugkraft-Rückführungssignal wird einer Tiefpaßfilterung unterworfen, bevor es den Fehlerbestimmungseinrichtungen zugeführt wird, um aus diesem Rückführungssignal Signaländerungen zu entfernen, die durch das Gewicht der Anhängekupplung und des Anbaugerätes hervorgerufen werden, die in veränderlicher Weise auf die Zugkraft-Sensoreinrichtung einwirken, während das Fahrzeug Nickbewegungen ausführt.
- Die Erfindung und ihre Betriebsweise wird im folgenden ausführlicher in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- Fig. 1 eine an einem Traktor befestigte Anhängekupplung zeigt, an der ein Bodenbearbeitungs-Anbaugerät befestigt ist,
- Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Dreipunkt-Anhängekupplung und einer automatischen Zugkraftregelung hierfür ist,
- Fig. 3 einen automatischen Zugkraft-Regel-Mikroprozessor und dessen Eingänge und Ausgänge zeigt,
- Fig. 4 ein Schaltbild, das die Logikschaltungen zeigt, die in der automatischen Zugkraftregelung verwendet werden,
- Fig. 5 ein Schaltbild einer Schaltung ist, die zu einer Programmroutine äquivalent ist, die von dem Mikroprozessor ausgeführt wird, um die Schlup-Übersteuerungssteuerung unwirksam zu machen,
- Fig. 6 eine Schaltung zeigt, die äquivalent zu einer Programmroutine ist, die von dem Mikroprozessor ausgeführt wird, um einen Raddrehzahl-Korrekturfaktor abzuleiten, und
- Fig. 7 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Erzeugung eines Raddrehzahl-Korrekturfaktors gemäß eines alternativen Verfahrens ist.
- Fig. 1 zeigt eine Dreipunkt-Anhängekupplung, die einen Scharpflug oder ein anderes Bodenbearbeitungs-Anbaugerät 10 mit dem hinteren Ende eines Traktors 12 verbindet. Die Anhängekupplung weist linke und rechte obere Gestänge 14 (Fig. 2), ein oberes Gestänge 16, eine Schwenkwelle 18 mit daran befestigten Kurbelarmen 10 und linke und rechte einstellbare Gestänge 22 auf.
- Die unteren Gestänge 14 sind schenkbar an einem Ende über Bolzen 24 mit einem Rahmenteil des Traktors verbunden, während die anderen Enden der Gestänge 14 schwenkbar mit dem Anbaugerät 10 über Bolzen 26 verbunden sind. Das obere Gestänge 16 ist schwenkbar an einem Rahmenteil des Traktors über einen Bolzen 28 befestigt und an dem Anbaugerät 10 schwenkbar über einen Bolzen 30 befestigt. Jedes einstellbare Gestänge 22 ist an einem Ende über einen Schwenkzapfen 32 mit einem Kurbelarm 20 verbunden und am anderen Ende über einen Schwenkzapfen 34 mit einer zwischenliegenden Position eines unteren Gestänges 14 verbunden.
- Die Position des Anbaugerätes 10 gegenüber dem Boden wird durch Drehen der Schwenkwelle 18 über einen Bogen eingestellt. Wenn in Fig. 1 die Schwenkwelle 18 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so bewirken die Kurbelarme 20 über die einstellbaren Gestänge 22 eine Verschwenkung der unteren Gestänge 14 im Gegenuhrzeigersinn um die Bolzen 24. Wenn die Gestängezapfen 26 angehoben werden, verhindert das obere Gestänge 16, daß das Gewicht des Anbaugerätes dieses Anbaugerät nach unten um die Bolzen 26 verschwenkt, und der obere Teil des Anbaugerätes wird auf einem Bogen verschwenkt, dessen Mittelpunkt am Bolzen 28 liegt.
- Fig. 2 zeigt schematisch ein automatisches Zugkraftregelungssystem zur Steuerung der Bewegungen der Anhängekupplung durch Steuern der Bewegung der Schwenkwelle 18. Das Regelungssystem schließt eine elektronische Zugkraftregel- (EDC-) Konsole 38, einen Mikroprozessor 40, eine Pumpe 42, ein elektrohydraulisches, mit proportionaler Steuerung arbeitendes Ventil 44 und einen hydraulischen Hubzylinder 46 ein.
- Die Bedienkonsole 38 weist eine Anhängekupplungs-Anhebesteuerung oder einen Quadrantenhebel 50 auf, der in der Nähe seines unteren Endes verschwenkbar befestigt ist. Wenn der Hebel 50 nach vorne oder nach hinten bewegt wird, so betätigt er ein Potentiometer 52 (Fig. 3). Der Quadrantenhebel wird zur Steuerung der Positionierung der Anhängekupplung verwendet. Eine (nicht gezeigte) Raste oder ein Anschlag ist zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Quadrantenhebels 50 vorgesehen. Wenn der Quadrantenhebel nach vorne über die Raste hinausbewegt wird, so wird das Regelsystem in eine Betriebsart als System mit offener Schleife oder in eine externe Betriebsart gebracht, die die Verwendung von äußeren, auf den Radkästen befestigten Schaltern zur Steuerung der Positionierung der Anhängekupplung ermöglicht.
- Die Bedienkonsole schließt weiterhin ein Positions-/Zugkraft- Misch-Steuerpotentiometer 54 (Fig. 3), das durch einen Betätigungsknopf 56 betätigt wird, sowie ein Absenkgeschwindigkeits- Steuerpotentiometer 58 ein, das durch einen Betätigungsknopf 60 betätigt wird. Der Zweck der Steuerpotentiometer 54 und 58 wird weiter unten erläutert.
- Eine Digitalanzeige 69 ist auf der Konsole vorgesehen, um die relative Anhängekupplungs-Position anzuzeigen. Zusätzlich schließt die EDC-Konsole weiterhin einen Schlupf-Betätigungsknopf 61 zur Steuerung eines Potentiometers 62 für eine maximale Schlupfgrenze, einen Höhenbegrenzungs-Steuerknopf 63 zur Steuerung eines Höhenbegrenzungs-Potentiometers 64, eine Schlupfanzeigelampe 66 und eine EDC-Zustandslampe 68 ein. Weiterhin ist ein Arbeits-/Anhebe-Kippschalter 67 auf der Konsole vorgesehen. Dieser Schalter ermöglicht es der Bedienungseprson, die Anhängekupplung selektiv auf die Höhenbegrenzung anzuheben, die durch den Betätigungsknopf 63 eingestellt ist, oder die Anhängekupplung auf die Position abzusenken, die durch den Quadrantenhebel 50 festgelegt ist, indem lediglich der Schalter betätigt wird.
- Wie dies nachfolgend erläutert wird, kann die Höhe der Anhängekupplung durch eine veränderliche Mischung von Positions- und Zugkraftsignalen gesteuert werden. Dies macht es erforderlich, daß die Position der Anhängekupplung und die Zugkraft bekannt sind. Daher ist ein Drehpotentiometer 70, das durch die Schwenkwelle 18 angetrieben wird, vorgesehen, um die Position der Anhängekupplung zu messen. Die Schwenkbolzen 24 sind auf Lasten ansprechende Bolzen, wie sie beispielsweise von der Firma Robert Bosch erhältlich sind, und sie bilden eine Einrichtung zur Messung der Zugkraft. Diese Bolzen liefern ein elektrisches Ausgangssignal, das in direkter Beziehung zur horizontalen Komponente der Kräfte auf die unteren Gestänge 14 steht.
- Um eine manuelle Steuerung der Position der Anhängekupplung zu ermöglichen, wenn ein Anbaugerät 10 angebaut oder abgebaut wird, sind zwei jeweils drei Stellungen aufweisende Kippschalter 72, 74 auf den linken und rechten Radabdeckungen 36 befestigt, die die hinteren Traktor-Räder 37 abdecken. Die Schalter 72 und 74 werden dadurch wirksam gemacht, daß zunächst der Quadrantenhebel 50 nach vorne an der Rastposition vorbeibewegt wird, um eine externe Betriebsart einzuleiten. Während sich das System in der externen Betriebsart befindet, kann entweder der Schalter 72 oder der Schalter 74 betätigt werden, um die Anhängekupplung anzuheben oder abzusenken. Die Externbetriebsart bleibt nach ihrer Einleitung solange wirksam, bis der Quadrantenhebel 50 nach hinten über die Raste hinaus bewegt wird.
- Allgemein gesprochen tastet der Mikroprozessor 40 wiederholt die Ausgangssignale von den verschiedenen Sensoren, Schaltern und Potentiometern ab und erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Signal zur Steuerung einer 'Anhebe'-Magnetspule 76 oder einer 'Absenk'-Magnetspule 78 (Fig. 3), die mit dem hydraulischen Proportionalventil 44 verbunden sind. Um die Anhängekupplung anzuheben, wird durch eine Pumpe 42 unter Druck gesetztes Strömungsmittel durch das Ventil geleitet, um den Anhebezylinder 46 auszufahren, der die Schwenkwelle 18 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Um die Anhängekupplung abzusenken, wird die 'Absenk'- Magnetspule eingeschaltet, um Strömungsmittel aus dem Hubzylinder 46 über das Ventil 44 zum Sumpf 48 hin abzulassen. Die Anhängekupplung fällt unter ihrem eigenen Gewicht nach unten und dreht die Schwenkwelle 18 im Gegenuhrzeigersinn, um den Hubzylinder einzufahren.
- Gemäß Fig. 3 kann der Mikroprozessor 40 ein EEC-IV-Modul der Art sein, wie es von der Ford Motor Company für Fahrzeug-Motorsteuerungen verwendet wird. Das Mikroprozessormodul umfaßt einen Mikroprozessor vom Typ 8061 mit einem 32K Byte EPROM und einem 16x16-Bit E²PROM. Das Modul schließt weiterhin eine Vielzahl von Analog-Eingangskanälen mit Analog-/Digitalwandlereinrichtungen zur Umwandlung der Analog-Eingangssignale in digitale Signale zur Verwendung in dem Mikroprozessor ein. Die Ausgänge der Potentiometer 52, 54, 58, 62, 64 und 70 und die Zugkraft- Sensorbolzen 24 sind mit den Analog-Eingangskanälen verbunden. Die an den Radabdeckungen befestigten Schalter 72 und 74 und der Anhebe-/Arbeits-Schalter 67 sind mit digitalen Eingängen des Mikroprozessors verbunden.
- Der Mikroprozessor 40 weist einen Frequenzeingang auf, der mit einem magnetischen Sensor 80 verbunden ist Dieser Sensor tastet Zähne auf einem Zahnrad 82 ab, das sich mit der Hinterradachse des Traktors dreht. Der Sensor erzeugt ein Ausgangssignal mit einer Frequenz. die proportional zur Drehgeschwindigkeit der Achse ist. Dieses Signal wird unter Bedingungen eines fehlenden Radschlupfes geeicht, wie dies weiter unten beschrieben wird, so daß es als eine Darstellung der theoretischen Bodensgeschwindigkeit unabhängig von dem wirksamen Rollradius der Räder gewendet werden kann. Eine Dopplerradareinheit 84 ist auf einer Seite des Traktors befestigt und unter einem Winkel auf den Boden gerichtet. Die Radareinheit mißt die wahre Bodengeschwindigkeit und liefert diese Geschwindigkeit darstellende Signale an den Mikroprozessor. Der Rad- (Achsen-) Geschwindigkeitssensor und die Radar-Ausgangssignale werden von dem Mikroprozessor analysiert, um das Ausmaß des Traktor-Radschlupfes zu bestimmen.
- Leistung für den Mikroprozessor und das EDC-Steuersystem wird von der Batterie des Traktors 12 abgeleitet. Die Batterieleistung wird dem Mikroprozessor 40 kontinuierlich über eine Leitung 86 zugeführt, um einen Haltespeicher in dem Mikroprozessor mit Leistung zu versorgen. Dieser Speicher ermöglicht es, gespeicherte Daten und Zusandsinformationen beizubehalten, wenn der (nicht gezeigte) Traktorzündschalter ausgeschaltet wird.
- Eine Spannung +VIGN wird von der Batterie über den Zündschalter abgeleitet. Die Batterie liefert weiterhin eine Spannung +12VDO über eine Relaisschaltung, die erst acht Sekunden nach dem Abschalten des Zündschalters abfällt. Diese letztere Spannung wird einer Spannungsregelschaltung in dem Mikroprozessor 40 zugeführt, um eine geregelte Spannung von +5 Volt zu erzeugen. Diese beiden Spannungen werden den Logikschaltungen in dem Mikroprozessor zugeführt. Zusätzlich wird das +5 Volt-Signal über eine Leitung 88 den Potentiometern 52, 54, 58, 62, 64 und 70 zugeführt. Eine Leitung 87 ist mit dem Zündschalter verbunden und liefert ein Signal an den Mikroprozessor, wenn der Schalter geschlossen wird.
- Insoweit als es die automatische Zugkraftregelung betrifft, weist der Mikroprozessor lediglich fünf Ausgänge auf. Zwei dieser Ausgänge dienen zur Ansteuerung der Schlupflampe 66, die eingeschaltet wird, wenn das Ausmaß des Radschlupfes den Grenzwert übersteigt, der durch die Einstellung des Potentiometers 62 durch die Bedienungsperson eingestellt ist, sowie der EDC-Zustandslampe 68, die anzeigt, ob die automatische Zugkraftregelung aktiv oder inaktiv ist. Zwei zusätzliche Ausgänge sind zum Einschalten der Anhebe-Magnetspule 76 und der Absenk- Magnetspule 78 vorgesehen, die mit dem Anhebesteuerventil 44 verbunden sind. Der letztgenannte Ausgang steuert die Spule eines Sicherheitsrelais 90 an, das einen Ruhekontakt aufweist, der zwischen +12VDO und den Anhebe- und Absenkmagnetspulen 76 und 78 eingeschaltet ist.
- Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, ist der andere Anschluß der Absenk-Magnetspule 78 über einen erdseitigen Treiber 92 mit Erde und über eine Diode 94 mit +12V verbunden. Die Anhebe- Magnetspule 76 ist in ähnlicher Weise mit einem weiteren (nicht gezeigten) erdseitigen Treiber verbunden. Normalerweise ist das Relais 90 nicht eingeschaltet, so daß +12 Volt über seine Ruhekontakte an die Magnetspulen 76 und 78 angelegt werden. Wenn die Anhängekupplung abgesenkt werden soll, so erzeugt der Mikroprozessor ein impulsbreitenmoduliertes Signal, das den Treiber 92 einschaltet, so daß ein Stromkreis von +12V durch die Magnetspule 78 und den Treiber nach Erde hin ausgebildet wird. Die Magnetspule 78 steuert das Ventil 44 derart, daß der Hydraulikdruck an den Hubzylinder 46 verringert wird und die Anhängekupplung unter ihrem eigenen Gewicht und dem Gewicht des Anbaugerätes 10 absinkt. Um die Anhängekupplung anzuheben, wird der Treiber für die Magnetspule 76 eingeschaltet, um die Magnetspule mit Leistung zu versorgen. Die Magnetspule betätigt das Ventil derart, das unter Druck stehendes Strömungsmittel von der Pumpe 42 dem Hubzylinder zugeführt wird.
- Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß sich die Leitungen 75 und 77 zwischen dem Mikroprozessor 40 und den Anhebe- und Absenk- Magnetspulen 76 und 78, die mit dem Ventil 44 verbunden sind, über eine gewisse Länge durch einen Kabelbaum 96 erstrecken. Weiterhin ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß, wenn die Leitung 77 gegen Erde kurzgeschlossen würde, die Absenk-Magnetspule 78 in der gleichen Weise eingeschaltet würde, als ob der erdseitige Treiber 92 eingeschaltet würde. Ein ähnlicher Fall ergibt sich für die Anhebe-Magnetspule 76, wenn die Leitung 75 kurzgeschlossen ist. Wie dies in der US-A-5 291 407 beschrieben ist, ist das Relais 90 vorgesehen, um eine ungesteuerte Bewegung der Anhängekupplung als Ergebnis derartiger Kurzschlüsse zu sperren.
- Der Mikroprozessor 40 kann zusätzliche Eingänge und Ausgänge aufweisen, die es ihm ermöglichen, eine Traktor-Getriebeanordnung und eine Traktor-Leistungsüberwachungseinrichtung zu steuern, doch sind diese Teile in Fig. 3 nicht gezeigt, weil sie für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind.
- Fig. 4 ist ein Schaltbild, das die logische Folge von Operationen erläutert, die von dem Programm ausgeführt wird, das den Mikroprozessor 40 steuert. Diese Operationen müssen nicht durch einen programmierten Mikroprozessor ausgeführt werden, sondern sie könnten auch durch eine Kombination von Analog- und Digital- Bauteilelementen ausgeführt werden.
- Die meisten Eingangssteuerssignale für die automatische Zugkraftregelung sind an der linken Seite der Fig. 4 gezeigt. Diese Signale wurden durch Abtasten der verschiedenen Potentiometer, Sensoren und Schalter und gegebenenfalls durch Digitalisierung der Analogsignale und nachfolgendes digitales Filtern dieser Signale abgeleitet. Weiterhin können diese Signale einer Skalierfunktion unterworfen worden sein, bevor sie als Eingangssignale in Fig. 4 erscheinen. Diese Operationen sind üblich und sind daher nicht gezeigt.
- Nachdem die Signale von den linken und rechten Zugkraft-Sensorbolzen 24 digitalisiert, gegenüber den statischen Gewicht der Anhängekupplung kompensiert und einer Tiefpaßfilterung unterworfen wurden, um Frequenzen oberhalb von ungefähr 3,2 Hz zu beseitigen, werden sie in einem Addierer 100 miteinander addiert und die Summe wird in einem Teiler 102 durch zwei geteilt, um ein mittleres zusammengesetztes Zugkraft-Rückführungssignal COMPDRFT_I zu gewinnen, das einer Zugkraft- Empfindlichkeitssteuerung 104 über eine Leitung 140 zugeführt wird. Wie dies in der US-A-5 143 159 und der US-A-5 320 186 beschrieben ist, legt die Zugkraft-Empfindlichkeitssteuerung 104 das Signal COMPDRFT_I entweder direkt an einen Subtrahierer 106 an oder führt eine Tiefpaßfilterung des Signals aus, bevor es dem Subtrahierer zugeführt wird, so daß Frequenzen oberhalb von 0.5 Hz ausgefiltert werden. Der Zweck der Zugkraft-Empfindlichkeitssteuerung besteht in einer Verringerung von Traktorschwingungen, die anderenfalls auftreten würden, wenn sich die Anhängekupplung in Abhängigkeit von einer Änderung der Position des Quadrantenhebels 50 bewegt.
- Der Quadrantenhebel 50 (Fig. 2) ergibt eine Einhebel-Steuerung sowohl für einen Anhängekupplungs-Positionsbefehl als auch einen Zugkraft-Befehl. Das von dem Quadrantenhebel-Potentiometer 52 abgeleitete Signal wird dem Anhebe-/Arbeitsschalter 67 zugeführt, und wenn der Schalter auf die 'Arbeits'-Position eingestellt ist, so wird ein digitalisiertes Signal (Q_EFF) der Zugkraft-Empfindlichkeitssteuerung 104 über eine Leitung 141 zugeführt. Q_EFF wird weiterhin zwei unterschiedlichen (nicht gezeigten) Formungsfunktionen unterworfen, um einen einem Subtrahierer 106 zugeführten Zugkraftbefehl und einen Positionsbefehl abzuleiten, der sowohl dem Subtrahierer 108 als auch einer Radschlupf-Übersteuerungsschaltung 116 zugeführt wird. Das digitalisierte Ausgangssignal des Schwenkwellenpotentiometers 70 wird ebenfalls dem Subtrahierer 108 zugeführt, so daß der Subtrahierer ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional zu der Differenz zwischen der Anhängekupplungs-Position, für die ein Befehl von dem Quadrantenhebel 50 gegeben wurde, und der tatsächlichen Anhängekupplungs-Position ist, die von dem Schwenkwellen-Potentiometer 70 gemessen wird. In gleicher weise stellt der Ausgang des Subtrahierers 106 die Differenz zwischen der Zugkraft, für die ein Befehl von de Quadrantenhebel 50 gegeben wurde, und der tatsächlichen Zugkraft dar, wie sie von den Zugkraft-Sensorbolzen 24 gemessen wird.
- Die Differenzwerte, die von den Subtrahierern 106 und 108 gewonnen werden, werden zwei eine Mischung bestimmenden Schaltungen 110 bzw. 112 zugeführt, in denen das Ausgangssignal des Subtrahierers 108 mit einem Mischfaktor multipliziert wird, der durch die Einstellung des Mischpotentiometers 54 bestimmt ist. Der Ausgang des Mischpotentiometers ist so skaliert, daß er einen Wert in dem Bereich von 0,3 bis 1,0 darstellt. Der Ausgang des Subtrahierers 106 wird mit eins minus dem Mischfaktor multipliziert. Die resultierenden, bei 110 und 112 gewonnenen Werte werden dann in einem Addierer 114 summiert.
- Der von dem Addierer 114 abgeleitete Wert kann einer Schlupf- Übersteuer-Modifikation bei 116 oder eine Höhenbegrenzungs- Übersteuerungsmodifikation bei 118 unterworfen werden, bevor er zur Erzeugung eines impulsbreitenmodulierten Signals zur Zuführung an die Anhebe- oder Absenk-Magnetspule 76 oder 78 verwendet wird, die mit dem Anhebeventil 44 verbunden ist. Zusätzlich kann, wenn das Ausgangssignal bei 118 einen Befehl zum Absenken der Anhängekupplung gibt, der 'Absenk'-Befehl weiterhin bei 120 modifiziert werden, um die Geschwindigkeit zu begrenzen, mit der die Anhängekupplung abgesenkt wird.
- Weil die Betätigung des Anhebeventils 44 die Position der Anhängekupplung gegenüber dem Boden und damit die Position der Schwenkwelle ändert, und weil die Tiefe, mit der das Anbaugerät in den Boden eindringt, die von den Zugkraft-Sensorbolzen 24 erzeugten Signale beeinflußt, ist zu erkennen, daß Fig. 4 zwei wechselseitig abhängige Regelschleifen zeigt, nämlich eine Positions-Regelschleife und eine Zugkraft-Regelschleife, wobei die Eingangssteuerung für beide Schleifen von dem Quadrantenhebel 50 abgeleitet wird und die Steuersignale durch die Einstellung des Mischpotentiometers 54 bewertet sind. Die Veröffentlichung SAE Technical Paper Nr. 901561 mit dem Titel Development of the Electronic Draft Control System for the Ford New Holland 8210 Tractor beschreibt eine Zugkraft-/Positions-Regelschleife dieser Art.
- Das Höhenbegrenzungspotentiometer 64 ermöglicht es der Bedienungsperson, manuell eine maximale Höhe auszuwählen, auf die die Anhängekupplung angehoben werden kann. Ein Subtrahierer 122 subtrahiert das von dem Schwenkwellenpotentiometer 70 abgeleitete Signal von dem Signal, das von dem Potentiometer 64 abgeleitet wird. Wenn die Anhängekupplung sich der ausgewählten Höhenbegrenzung nähert, so wird der Anhebebefehl am Ausgang der Schaltung 118 auf Null gebracht.
- Die Schlupfübersteuerungsschaltung 116 wird durch die Ausgänge der Radareinheit 84, des Radgeschwindigkeitssensors 80, den Zugkraftbefehl von dem Quadrantenhebel und durch den Ausgang des Schlupf-Steuerpotentiometers 62 gesteuert. Die Radareinheit mißt die wahre Bodengeschwindigkeit (TGS), während der Sensor 80 die theoretische Bodengeschwindigkeit mißt. Nach einer Korrektur des Nenn-Radgeschwindigkeits-Wertes, wie sie weiter unten beschrieben wird, wird die wahre Bodengeschwindigkeit durch die Radgeschwindigkeit (W_SPEED) bei 124 dividiert, um das Ausmaß des Radschlupfes zu berechnen. Der Schlupfwert wird bei 126 mit einem maximal zulässigen Schlupfwert verglichen, der von der Bedienungsperson an dem Schlupf- Steuerpotentiometer 62 eingestellt wird. Wenn der tatsächliche Schlupf den ausgewählten Maximalwert übersteigt, so wird ein Signal an einer Leitung 127 erzeugt, das den Wert in der Hauptregelschleife modifiziert, so daß die Anhängekupplung angehoben wird. Hierdurch wird das Anbaugerät 10 gegenüber dem Boden angehoben, so daß eine geringere Belastung auf den Traktor ausgeübt wird, was andererseits den Radschlupf verringert.
- Der Zweck der Absenkgeschwindigkeits-Steuerschaltung 128 besteht in der Begrenzung der Geschwindigkeit, mit der die Anhängekupplung abgesenkt wird. Diese Geschwindigkeit kann von der Bedienungsperson manuell dadurch ausgewählt werden, daß das Absenkgeschwindigkeits-Potentiometer 58 eingestellt wird. Die Schaltung 128 stellt kontinuierlich den Ventil-'Absenk'-Befehl bei 120 ein, um die gewünschte Anhängekupplungs-Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Die Betriebsweise der Absenkgeschwindigkeits-Steuerschaltung ist in der US-Patentanmeldung 709 184 erläutert. Die Absenkgeschwindigkeits-Steuerfunktion wird gesperrt, wenn sich das Anbaugerät in Eingriff mit dem Boden befindet, so daß die Anhängekupplung schnell und in richtiger Weise auf das Zugkraft-Korrektursignal ansprechen kann, das bei 118 abgeleitet wird. Das bei 102 abgeleitete kompensierte Zugkraftsignal wird über eine Leitung 140 einem Vergleicher 130 zugeführt, in dem es mit einem Schwellenwert verglichen wird. Wenn das Zugkraftsignal den Zugkraft-Schwellenwert überschreitet (das Anbaugerät steht mit dem Boden in Eingriff), so erzeugt der Vergleicher ein Signal an einer Leitung 144, um die Absenkgeschwindigkeits-Steuerschaltung 128 zu sperren.
- Die Externbetriebsart-Geschwindigkeitssteuerschaltung 132 spricht auf Ausgangssignale von den externen, an den Radabdeckungen befestigten Schaltern 72, 74 an, um das Anheben oder Absenken der Anhängekupplung unter der Steuerung durch die Bedienungsperson mit einer konstanten Geschwindigkeit zu steuern. Dies erleichtert den Anbau oder den Abbau von Anbaugeräten an bzw. von der Anhängekupplung. Wie dies in der US-A- 5 291 407 beschrieben ist, regelt die Schaltung 132 die Anhängekupplungs-Bewegung gemäß einem integralen Geschwindigkeitssteueralgorithmus, der eine reproduzierbare langsame und sichere Betriebsweise ergibt. Der an das Ventil 44 abgegebene Befehl ist so begrenzt, daß eine konstante Anhebegeschwindigkeit aufrechterhalten wird, wodurch Änderungen des Anbaugerätegewichts, der Systemtemperatur, des Steuerdruckes und des Ventil-Betriebsverhaltens kompensiert werden.
- Die Externbetriebsart-Geschwindigkeitssteuerschaltung 132 wird lediglich dadurch freigegeben, daß der Quadrantenhebel 50 über eine Rastposition hinweg nach vorne bewegt wird, so daß ein Externbetriebsart-Befehl erzeugt wird. In Fig. 4 ist dieser Vorgang äquivalent zu einem Schalter, wie er bei 134 gezeigt ist. Wenn sich das System in der Externbetriebsart befindet, so ist die Regelschleife offen, und das Ausgangssignal der Schaltung 132 wird der Höhenbegrenzungs-Übersteuerungsschaltung 118 zugeführt. Das Ausgangssignal der Schaltung 132 wird dadurch unwirksam gemacht, daß der Quadrantenhebel 50 an den Rastpositionen vorbei nach hinten bewegt wird. Die Regelschleife wird durch Einfangen der Anhängekupplung wieder geschlossen, indem der Quadrantenhebel 50 so bewegt wird, daß er einen Positions- Befehl erzeugt, der der derzeitigen Position der Anhängekupplung entspricht.
- Fig. 5 ist eine Darstellung der Operationen, die von der Schlupf-Übersteuerungsschaltung 116 nach Fig. 4 durchgeführt werden, in Form einer fest verdrahteten Schaltung. Die Betriebsweise dieser Schaltung kann unter Betrachtung einer normalen Folge von Vorfällen erläutert werden. Es sei angenommen, daß sich der Traktor 12 über ein Feld bewegt, wobei die Anhängekupplung abgesenkt ist, so daß das Anbaugerät 10 mit dem Boden in Eingriff steht. Wie dies weiter oben erläutert wurde, erzeugt der Vergleicher 130 nach Fig. 4 ein Ausgangssignal an der Leitung 144, wenn sich das Anbaugerät in Eingriff mit dem Boden befindet. In Fig. 5 wird das Signal an der Leitung 144 einer Schaltung 145 zugeführt, die ein Ausgangssignal erst dann erzeugt, wenn das Anbaugerät über ein vorgegebenes Zeitintervall in der Größenordnung von einer Sekunde mit dem Boden in Eingriff gebracht worden ist. Die Schaltung 145 erzeugt ein Ausgangssignal, das eine Anzeige zurücksetzt, die als eine Flip-Flop- Schaltung 182 dargestellt ist. Wenn die Flip-Flop-Schaltung zurückgesetzt ist, so wird das von dem Subtrahierer 126 an einer Leitung 127 erzeugte Schlupfsignal einer Modifikationsschaltung 184 zugeführt. Die Modifikationsschaltung spricht auf das Schlupfsignal durch Modifikation des Positionsfehlersignals an der Leitung 113 an, so daß das resultierende Fehlersignal an der Leitung 117 im Sinne eines Anhebens der Anhängekupplung wirkt. Wenn die Anhängekupplung angehoben wird, so wird die Zugkraft und damit der Radschlupf verringert, bis der Radschlupf kleiner als der Radschlupfwert ist, der durch die Einstellung des Schlupfwert-Potentiometers 62 durch die Bedienungsperson ausgewählt wurde.
- Wenn sich der Traktor dem Ende eines Feldes nähert, so leitet die Bedienungseperson normalerweise ein Anheben der Anhängekupplung ein und beginnt mit dem Drehen des Lenkrades des Traktors. Das Anheben der Anhängekupplung kann entweder durch Verwendung des Quadrantenhebels 50 oder in üblicherer Weise durch Umschalten des Arbeits-/Anhebe-Schalters 67 auf die 'Anhebe'- Position eingeleitet werden. In jedem Fall steigt das Positionsbefehlssignal an der Leitung 114 an. Dieses Signal wird einem Eingang eines Vergleichers 186 zugeführt, der einen Ausgang aufweist, der mit dem Setzeingang der Flip-Flop-Schaltung 182 verbunden ist.
- Ein Addierer 188 liefert den zweiten Eingang an den Vergleicher 186. Der Addierer empfängt einen ersten Eingang über eine Leitung 121, und dieser Eingang stellt die maximale Anhängekupplungs-Höhe dar, wie sie durch die Einstellung des Höhenbegrenzungspotentiometers 64 durch die Bedienungsperson bestimmt ist. Der zweite Eingang ist ein Vorspannungswert an einer Leitung 189. Der Zweck der Hinzufügung dieses Vorspannungswertes besteht in einem Unwirksammachen des Schlupf-Übersteuerungsmerkmals, wenn der Positionsbefehl für die Anhängekupplung innerhalb eines gewissen, durch den Vorspannungswert festgelegten Bereiches der Höhenbegrenzung liegt.
- Wenn das Signal an der Leitung 115 einen Befehl für eine Positionierung der Anhängekupplung auf eine größere Höhe als eine Schwellenwerthöhe gibt, d.h., wenn es das Ausgangssignal von dem Addierer 188 übersteigt, so erzeugt der Vergleicher ein Ausgangssignal zum Setzen der Flip-Flop-Schaltung 182. Wenn die Flip-Flop-Schaltung gesetzt ist, so trennt ein Schalter 190 die Leitung 127 von der Eingangsleitung 187 an die Modifikationsschaltung 184, und die Eingangsleitung wird über den Schalter mit einem offenen Kreis verbunden. Daher wird das Positionsfehlersignal an der Leitung 113 durch die Modifikationsschaltung 184 ohne Modifikation durch das Radschlupfsignal geleitet.
- Weil das Schlupfsignal an der Leitung 127 von der Modifikationsschaltung 184 abgetrennt ist, wird das Positionsfehlersignal an der Leitung 113 nicht durch die Schaltung modifiziert. Wenn daher die Bedienungsperson eine Kurve im Wendebereich ausführt, so hat das fehlerhafte Schlupfsignal keine Auswirkung auf die Positionierung der Anhängekupplung.
- Ungefähr in der Mitte einer Kurve beginnt die Bedienungsperson normalerweise, die Anhängekupplung abzusenken, so daß das Anbaugerät mit dem Boden in Eingriff kommt, kurz nachdem das Anbaugerät den Wendebereich verlassen hat. Wenn die Schlupfübersteuerung während dieser Zeit nicht unwirksam gemacht wäre, so würde das Schlupfsignal an der Leitung 127, das einen hohen Schlupfwert zu diesr Zeit anzeigen könnte, den Positionierbefehl der Bedienungsperson übersteuern und entweder die Geschwindigkeit des Absenkens der Anhängekupplung verlangsamen oder sogar ein Anheben der Anhängekupplung bewirken.
- Die Bedienungsperson gibt einen Befehl für das Absenken der Anhängekupplung entweder durch Bewegen des Quadrantenhebels 50 oder häufiger durch Umschalten des Arbeits-/Anhebeschalters 67 auf die Arbeitsstellung. Wenn dies erfolgt, so sinkt das Signal an der Leitung 115 ab und wird kleiner als das Signal von dem Addierer 188, so daß das Ausgangssignal von dem Vergleicher 186 absinkt. Die Flip-Flop-Schaltung 182 bleibt jedoch gesetzt, bis das Anbaugerät mit dem Boden in Eingriff kommt. Wenn dies eintritt, so erzeugt der Vergleicher 130 ein Signal an der Leitung 144, und wenn dieses Signal für eine Sekunde anhält, so erzeugt die Schaltung 145 ein Ausgangssignal zum Rücksetzen der Flip- Flop-Schaltung 182, wodurch das Schlupfsignal an der Leitung 127 erneut mit der Modifikationsschaltung 184 verbunden wird. Die Schlupf-Übersteuerungsschaltung 116 nimmt somit die Betriebsart an, bei der das Positionsfehlersignal an der Leitung 113 entsprechend dem Schlupfsignal an der Leitung 127 modifiziert wird. Die Verzögerung von einer Sekunde beim Rücksetzen der Flip-Flop-Schaltung 182 nach dem Eingriff des Anbaugerätes mit dem Boden ermöglicht ein Abklingen der Nickbewegungen des Traktors, die sich aus dem Absenken des Anbaugerätes ergeben. Hierdurch wird ein fehlerhaftes erneutes Wirksammachen der Schlupfübersteuerung aufgrund von Zugkraftsignaländerungen verhindert, die sich aus den Nickbewegungen oder den dynamischen Effekten des Anbaugerätes während des Absenkens ergeben.
- Fig. 6 zeigt eine Schaltung, die äquivalent zu den Schritten ist, die von dem Mikroprozessor 40 ausgeführt werden, um den Null-Schlupf-Bezugswert zu eichen, oder, genauer gesagt, einen Korrekturfaktor zur Korrektur des Ausgangssignals des Radgeschwindigkeits-Sensors 80 gegenüber Änderungen hinsichtlich des wirksamen Rollradius der Traktorräder zu korrigieren. Wie dies weiter oben erläutert wurde, mißt der Radgeschwindigkeits-Sensor 80 tatsächlich eine Drehung der Hinterachse des Traktors. Es ist daher erforderlich, einen Korrekturfaktor festzulegen, der das Ausgangssignal des Sensors auf die theroretische (schlupffreie) Bodengeschwindigkeit bezieht. Dieser Korrekturfaktor wird durch Dividieren der wahren Bodengeschwindigkeit (TG_SPEED), die von der Radareinheit 84 gemessen wird, durch den Ausgang (W_SPD_NOM) des Radgeschwindigkeits-Sensors abgeleitet, wenn der Traktor und die Anhängekupplung derart arbeiten, daß ein Radschlupf äußerst unwahrscheinlich ist. Der Mikroprozessor erneuert automatisch und wiederholt den Korrekturfaktor, solange wie die Anhängekupplung angehoben ist und die wahre Bodengeschwindigkeit zumindestens so groß ist, wie eine minimale Schwellenwertgeschwindigkeit TGS_MIN. Diese minimale Geschwindigkeit kann in der Größenordnung von 10 Meilen pro Stunde sein, doch ist die Geschwindigkeit nicht kritisch, solange sie so gewählt ist, daß sie in einem Bereich von Geschwindigkeiten liegt, bei denen es äußerst unwahrscheinlich ist, daß die Traktorräder einen Schlupf aufweisen. Die wahre Bodengeschwindigkeit (TG_SPEED), wie sie von der Radareinheit 84 gemessen wird, wird einem Vergleicher 200 zugeführt, in dem sie mit TGS_MIN verglichen wird.
- Um festzustellen, ob die Anhängekupplung angehoben ist, wird das Schwenkwellen-Positionssignal OFN002 an einer Leitung 115 in einem Vergleicher 202 mit einem Schwellenwert (HITCH_MIN) verglichen, wobei HITCH_MIN die niedrigste Position der Anhängekupplung darstellt, bei der das Anbaugerät 10 sicherlich oberhalb der Bodenebene angeordnet ist.
- Wenn die Anhängekupplung angehoben ist und TG_SPEED oberhalb der minimalen Schwellenwertgeschwindigkeit liegt, so geben die Vergleicher 200 und 202 eine UND-Schaltung 204 frei. Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, gibt der Ausgang der UND-Schaltung 204 einen Teiler 206 frei, der TG_SPEED durch W_SPD_NOM dividiert. Das Ergebnis ist der Korrekturfaktor W_SPEED_CAL, der zur Korrektur des Achsgeschwindigkeitssignals W_SPD_NOM verwendet werden kann.
- Der Korrekturfaktor W_SPD_CAL wird durch ein eine sehr niedrige Bandbreite (0,016 Hz) aufweisendes Tiefpaßfilter 208 gefiltert. Dieses Filter hat eine Zeitkonstante von ungefähr 10 Sekunden, so daß sich der Wert von W_SPD_NOM nur sehr langsam ändert und nur tatsächliche Langzeitänderungen des Rollradius der Räder Änderungen des Korrekturfaktos hervorrufen.
- Der gefilterte Korrekturfaktor W_SPD_CAL wird in einem Speicher gespeichert oder aufrechterhalten, so daß er zur nachfolgenden Korrektur von W_SPD_NOM zur Verfügung steht. Die Korrektur wird in einem Multiplizierer 212 durchgeführt, der W_SPD_NOM mit W_SPD_CAL multipliziert, um den theoretischen Bodengeschwindigkeitswert W_SPEED zu gewinnen. Der wahre Bodengeschwindigkeitswert TG_SPEED wird dann in dem Teiler 124 durch den theoretischen Bodengeschwindigkeits-Wert dividiert, um das Schlupfsignal an der Leitung 125 zu erzeugen.
- Es ist verständlich, daß der Mikroprozessor 40 wiederholt die verschiedenen Sensoren und die Positionen der Anhängekupplungs- Steuerpotentiometer überorüft und sich auf verschiedene Routinen verzweigt, um verschiedene Operationen auf der Grundlage der festgestellten Bedingungen auszuführen. Jedesmal dann, wenn die Bedingungen, die durch die Vergleicher 200 und 202 und die UND-Schaltung 204 überprüft werden, erfüllt sind, führt das Programm die Eichroutine aus, die durch den Teiler 206, das Filter 208 und Speicher 210 dargestellt ist. Dies wird fortgesetzt, bis die Bedingungen nicht mehr erfüllt sind. Der letzte Wert des Korrekturfaktors, der in dem Speicher gespeichert ist, wird dann zur Korrektur von W_SPD_NOM verwendet, bis die Bedingungen erneut erfüllt sind. Der Speicher 210 ist ein nichtflüchtiger Speicher, so daß der Korrekturfaktor nicht verlorengeht, wenn die Traktorbatterie abgeschlossen wird.
- Das bei einem Schlupf von Null arbeitende Selbsteichverfahren, das in Fig. 6 dargestellt ist, ist in vorteilhafter Weise für Steuer- und Regelzwecke geeignet. Fig. 7 zeigt jedoch ein abgeändertes Verfahren, das in gleicher Weise zur Verwendung bei der Bestimmung von W_SPD_CAL geeignet ist. Kurz gesagt ermöglicht das Verfahren nach Fig. 7 die Bestimmung von W_SPD_CAL lediglich dann, wenn die Anhängekupplung angehoben ist und der Traktor sich mit zumindestens 10 Meilen pro Stunde bewegt. W_SPD_CAL und TG_SPD werden mit ¼-Sekundenintervallen abgetastet, und beide Werte müssen für aufeinanderfolgende Abtastproben konstant bleiben. Sobald diese Bedingungen erfüllt sind, wird W_SPD_CAL berechnet. Sobald W_SPD_CAL berechnet ist, wird dieser Wert erst dann erneut berechnet, wenn die Traktorgeschwindigkeit unter 8 Meilen pro Stunde absinkt und dann wieder zumindestens 10 Meilen pro Stunde erreicht.
- Die in Fig. 7 gezeigte Routine kann von dem Mikroprozessor 40 ausgeführt werden, es wird jedoch bevorzugt, daß ein zweiter Mikroprozessor 176 (Fig. 3) mit dem Mikroprozessor 40 über serielle Datenstrecken verbunden ist und diese Routine ausführt und eine Anzeige und die Messung der verschiedenen Traktor- Motorbedingungen steuert.
- Der Mikroprozessor tritt in die Routine nach Fig. 7 nach jeweils einer ¼ Sekunde ein. Im Schritt 250 wird festgestellt, ob die Anhängekupplung angehoben ist. Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt eine Rückkehr zum Hauptprogramm. Wenn die Anhängekupplung angehoben ist, werden W_SPD_NOM und TG_SPD im Schritt 251 abgetastet, und im Schritt 252 wird TG_SPD überprüft, um festzustellen, ob die Traktorgeschwindigkeit kleiner als 8 Meilen pro Stunde ist. Wenn dies der Fall ist, so wird eine Flagge CAL_FLAG im Schritt 258 gesetzt, bevor eine Rückkehr zum Hauptprogramm erfolgt.
- Es sei nunmehr angenommen, daß die Traktorgeschwindigkeit bei angehobener Anhängekupplung auf eine Geschwindigkeit zwischen 8 und 10 Meilen pro Stunde vergrößert wird. Wenn zum nächsten Mal ein Eintritt in die Routine nach Fig. 7 erfolgt, so erweist sich die Überprüfung im Schritt 250 als wahr, und die Überprüfung im Schritt 252 erweist sich als falsch, so daß CAL_FLAG im Schritt 253 geprüft wird. Weil die Flagge gesetzt ist, wird der Schritt 254 ausgeführt, um festzustellen, ob die Traktorgeschwindigkeit zumindestens 10 Meilen pro Stunde beträgt. Unter den angenommenen Bedingungen ist dies nicht der Fall, so daß die Routine zum Schritt 264 springt, um einen Wert 1 in einem Abtastzähler SAM_COUNT zu setzen. Dieser Zähler zählt die Anzahl von aufeinanderfolgenden Abtastproben, während deren W_SPD_NOM und TG_SPD konstant bleiben. Nachdem SAM_CNT gesetzt wurde, erfolgt eine Rückkehr zum Hauptprogramm.
- Es sei nunmehr angenommen, daß die Traktorgeschwindigkeit bei immer noch angehobener Anhängekupplung auf zumindestens 10 Meilen pro Stunde vergrößert wird. Wenn zum nächsten Mal ein Eintritt in die Routine nach Fig. 7 erfolgt, so werden die Schritte 250 bis 254 ausgeführt und die Überprüfung im Schritt 254 erweist sich als wahr, weil die Traktorgeschwindigkeit zumindestens 10 Meilen pro Stunde beträgt. SAM_CNT wird im Schritt 255 geprüft, und weil er eine Zählung von eins enthält, bedeutet dies, daß die Abtastproben W_SPD_NOM und TG_SPD, die im Schritt 251 gewonnen werden, die ersten Abtastproben für diese Eichfolge sind. Die abgetasteten Werte werden im Schritt 259 im Speicher gespeichert, und SAM_CNT wird im Schritt 260 um eins vergrößert.
- SAM_CNT wird dann im Schritt 261 überprüft, um festzustellen, ob er eine Zählung von sechs enthält, das heißt, ob fünf Abtastproben angesammelt wurden. Weil SAM_CNT=2 ist, kehrt die Routine vom Schritt 261 zum Hauptprogramm zurück.
- Unter der Annahme, daß die Anhängekupplungs- und Geschwindigkeits-Bedingungen die gleichen bleiben, so werden beim nächsten Eintritt in die Routine die Schritte 250 bis 255 ausgeführt, und die Überprüfung im Schritt 255 erweist sich als falsch. Im Schritt 256 wird die zuletzt genommene Abtastprobe von TG_SPD mit der ersten Abtastprobe von TG_SPD verglichen, um festzustellen, ob diese gleich sind. Unter der Annahme, daß dies der Fall ist, wird der Schritt 257 ausgeführt, um festzustellen, ob die letzte Abtastprobe von W_SPD_NOM gleich der ersten Abtastprobe von W_SPD_NOM ist. Unter der Annahme, daß dies der Fall ist, schaltet die Routine SAM_CNT im Schritt 260 weiter und überprüft SAM_CNT im Schritt 261. Weil SAM_CNT nunmehr eine Zählung von drei enthält, kehrt die Routine zum Hauptprogramm zurück.
- Unter der Annahme, daß die Traktorgeschwindigkeit konstant bleibt und daß die Anhängekupplung angehoben bleibt, so werden die Schritte 250 bis 257, 260 und 261 erneut bei den nächsten beiden Malen ausgeführt, zu denen ein Eintritt in die Routine nach Fig. 7 erfolgt, wobei SAM_CNT im Schritt 260 bei jeder Ausführung dieser Routine um eins vergrößert wird, so daß er auf vier und dann auf fünf weitergeschaltet wird.
- Wenn zum nächsten Mal ein Eintritt in die Routine erfolgt, werden unter der Annahme, daß sich keine Änderung der Bedingungen ergeben haben, die Schritte 250 bis 257 und 260 ausgeführt. Wenn jedoch SAM_CNT im Schritt 260 um eins vergrößert wird, so enthält er dann eine Zählung von sechs, so daß sich die Überpfüfung im Schritt 261 als wahr erweist. Dies zeigt, daß fünf aufeinanderfolgende Abtastungen von W_SPD_NOM und TG_SPD als gleich festgestellt wurden. Im Schritt 262 wird dann W_SPD_CAL dadurch berechnet, daß TG_SPD durch W_SPD_NOM dividiert wird.
- Nachdem W_SPD_CAL berechnet wurde, wird die CAL_FLAG im Schritt 263 gelöscht und SAM_CNT wird im Schritt 264 auf eins gesetzt, bevor eine Rückkehr zum Hauptprogramm erfolgt. W_SPD_CAL kann in einer anderen Routine zur Berechnung von Werten, wie zum Beispiel des Radschlupfes, zur Anzeige verwendet werden.
- Wenn während des Vorganges der Ausbildung vom fünf Abtastproben ein abgetasteter Wert von TG_SPD oder W_SPD_NOM nicht gleich der ersten Abtastprobe ist, so wird die Zählung von übereinstimmenden Abtastproben neu gestartet. Es erfolgt eine Verzweigung vom Schritt 256 oder 257 zum Schritt 264, um SAM_CNT auf eins zu zurückzusetzen. Wenn die Traktorgeschwindigkeit unter 10 Meilen pro Stunde absinkt, so wird dies um Schritt 254 festgestellt und SAM_CNT wird im Schritt 264 auf eins zurücksgesetzt.
- CAL_FLAG wird im Schritt 263 unmittelbar nach der Berechnung von W_SPD_CAL gelöscht. Daher erweist sich bei nachfolgenden Ausführungen der Routine die Überprüfung im Schritt 253 als falsch, und SAM_CNT wird nicht um eins vergrößert. Der einzige Weg zum Setzen von CAL_FLAG besteht darin, daß die Traktorgeschwindigkeit unter 8 Meilen pro Stunde abgesenkt wird. Dies wird im Schritt 252 festgestellt und CAL_FLAG wird im Schritt 258 gesetzt.
- Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung ein neuartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur genauen Erzeugung eines Schlupfsteuer- oder Regelsignals ergibt, wobei das Radgeschwindigkeitssignal, von dem das Schlupfsteuersignal abgeleitet wird, durch einen Korrekturfaktor modifiziert wird, der kontinuierlich auf einen neuen Wert gebracht wird, wenn Bedingungen ohne Schlupf gegeben sind, und das Schlupfsignal wird vollständig unwirksam gemacht, wenn das Ausgangssignal des Sensors für die wahre Bodengeschwindigkeit die Traktor-Bodengeschwindigkeit nicht in wahrer Weise wiedergibt. Obwohl spezielle Ausführungsformen ausführlicher beschrieben wurden, ist es verständlich, daß verschiedene Modifikationen und Versetzungen in den beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, verlassen wird.
Claims (29)
1. System mit einer an einem Fahrzeug befestigten
Anhängekupplung (14), wobei das System eine auf einen Positionsbefehl
(50) ansprechende Einrichtung (70) zur Erzeugung eines
Positionsbefehlssignals zur Positionierung der Anhängekupplung, eine
Modifikationseinrichtung (184) zur Modifikation des
Positionsbefehlssignals in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Schlupfes der
Fahrzeugräder, Schlupfsignal-Generatoreinrichtungen (124, 126)
zur Erzeugung eines dem Ausmaß des Radschlupfes entsprechenden
Schlupfsignals, wobei die Schlupfsignal-Generatoreinrichtungen
einen Sensor (80, 82) zur Messung der Drehgeschwindigkeit der
Fahrzeugräder und zur Erzeugung eines diese darstellenden
Signals einschließen, und eine Radareinheit (84) zur Messung der
wahren Bodengeschwindigkeit umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radareinheit (84) an einer Seite
des Fahrzeuges und gegenüber der Mittellinie des Fahrzeuges
versetzt befestigt ist, und daß das System weiterhin folgende Teile
umfaßt:
eine Schlupfsignal-Steuereinrichtung (116) zur selektiven
Zuführung des Schlupfsignals an die Modifikationseinrichtung
(184), wobei die Schlupfsignal-Steuereinrichtung Einrichtungen
(182, 190) zur Verhinderung der Zuführung des Schlupfsignals an
die Modifikationseinrichtung einschließt, wenn der
Positionsbefehl einen Befehl für die Positionierung der Anhängekupplung
auf eine größere Höhe als eine Schwellenwerthöhe darstellt, so
daß eine Modifikation des Positionssignals durch das
Schlupfsignal während der Intervalle verhindert wird, zu denen das
Fahrzeug eine Kurve in einem Wendebereich ausführt.
2. System nach Anspruch 1, bei dem das System ein an der
Anhängekupplung (14) befestigtes Anbaugerät (10) und
Einrichtungen (130) zur Erzeugung eines Freigabesignals einschließt,
wenn das Anbaugerät mit dem Boden in Eingriff kommt, wobei die
Schlupfsteuereinrichtung (116) auf das Freigabesignal anspricht,
um das Schlupfsignal der Modifikationseinrichtung (183)
zuzuführen.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die
Schlupfsteuereinrichtung (116) eine Vergleichereinrichtung (186) zum
Vergleich eines oberen Grenzwertsignals mit dem Positionsbefehl,
eine zwei Zustände aufweisende Anzeigeeinrichtung (182), die in
Abhängigkeit von einem Ausgangssignal von der
Vergleichereinrichtung auf einen Zustand setzbar ist und die in Abhängigkeit
von der Freigabeeinrichtung (130) auf einen zweiten Zustand
setzbar ist, und auf die Anzeigeeinrichtung ansprechende
Einrichtungen (190) zur Zuführung des Schlupfsignals an die
Modifikationseinrichtung (184) nur dann umfaßt, wenn sich die
Anzeigeinrichtung in dem zweiten Zustand befindet.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die
Einrichtung zur Verhinderung der Zuführung des Schlupfsignals an
die Modifikationseinrichtung (184) eine Einrichtung zur
Verhinderung der Zuführung des Schlupfsignals an die
Modifikationseinrichtung ausgehend von der Zeit, zu der der
Positionsbefehl einen Befehl für die Positionierung der Anhängekupplung
auf eine größere Höhe als die Schwellenwerthöhe und bis zu der
Zeit, zu der das Freigabesignal erzeugt wird, umfaßt.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die
Schwellenwerthöhe auf eine obere Begrenzung bezogen ist, die
durch ein Signal festgelegt ist, die in Abhängigkeit von der
Einstellung eines Steuerelementes (64) durch eine
Bedienungsperson des Fahrzeuges erzeugt wird.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Befehl
für die Bewegung der Anhängekupplung durch ein
Zugkraft-Befehlssignal gegeben wird, und bei dem das System weiterhin folgende
Teile umfaßt:
Zugkraft-Sensoreinrichtungen (24) zur Erzeugung eines
Zugkraft-Rückführungssignals, das die auf die Anhängekupplung
ausgeübte Zugkraft darstellt,
eine Fehlerbestimmungseinrichtung, die auf das Zugkraft-
Befehlssignal und das Zugkraft-Rückführungssignal anspricht,
um ein Positionsfehlersignal zu erzeugen,
auf das Positionsfehlersignal ansprechende Einrichtungen
zur Bewegung der Anhängekupplung auf die befohlene Position, und
eine Zugkraft-Empfindlichkeitssteuereinrichtung, die
auf Änderungen des Zugkraftbefehlssignals anspricht, um das
Zugkraft-Rückführungssignal einer Tiefpaßfilterung zu
unterwerfen, bevor es der Fehlerbestimmungseinrichtung zugeführt wird.
7. System nach Anspruch 6, bei dem die
Zugkraft-Empfindlichkeitssteuereinrichtung ein Tiefpaßfilter erster Ordnung mit
einer Grenzfrequenz von 0,5 Hz einschließt und die
Filtereinrichtung auf das Zugkraft-Rückführungssignal anspricht, um der
Fehlerbestimmungseinrichtung ein tiefpaßgefiltertes
Rückführungssignal zuzuführen.
8. System nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Anhängekupplung
ein Bodenbearbeitungs-Anbaugerät haltert, und bei dem
Einrichtungen zur Sperrung der Filterung des
Zugkraft-Rückführungssignals vorgesehen sind, wenn sich das Anbaugerät mit dem Boden
in Berührung befindet.
9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, das weiterhin
Einrichtungen zur Bestimmung der Änderungsgeschwindigkeit des
Zugkraft-Befehlssignals einschließt, wobei das
Zugkraft-Rückführungssignal nur dann gefiltert wird, wenn die
Änderungsgeschwindigkeit des Positionssignals einen Schwellenwert
übersteigt.
10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem das
Zugkraft-Rückführungssignal nur dann gefiltert wird, wenn sich das
Befehlssignal ändert, und bei dem die Filterung beendet wird,
wenn sich die Anhängekupplung der befohlenen Positon nähert.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das
weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung eines
Raddrehzahl-Korrekturfaktors umfaßt, die folgende Teile umfaßt:
eine Dividiereinrichtung (40) zur Division des wahren
Bodengeschwindigkeitssignal durch das Signal von dem Sensor (80,
82) zur Erzeugung eines Signals, das einen
Radgeschwindigkeitskorrekturfaktor darstellt, und
eine Einrichtung (40) zur automatischen Freigabe der
Dividiereinrichtung, wenn die Anhängekupplung über einen
Schwellenwertpegel angehoben ist und das die wahre
Bodengeschwindigkeit darstellende Signal anzeigt, daß sich das Fahrzeug mit
einer höheren als einer Schwellenwertgeschwindigkeit bewegt.
12. System nach Anspruch 11, bei dem die Dividiereinrichtung
(40) wiederholt das die wahre Bodengeschwindigkeit darstellende
Signal durch das Signal von dem Sensor (80, 82) dividiert, um
aufeinanderfolgende Signale zu erzeugen, die den
Radgeschwindigkeits-Korrekturfaktor darstellen, und das weiterhin
Filtereinrichtungen (40) zum Filtern der aufeinanderfolgenden Signale
zur Gewinnung eines gefilterten Korrekturfaktor-Signals umfaßt.
13. System nach Anspruch 12, bei dem die Dividiereinrichtung
und die Filtereinrichtungen durch einen Mikroprozessor (40)
gebildet sind.
14. System nach Anspruch 12 oder 13, das weiterhin
Einrichtungen (40) zum Speichern des gefilterten Korrekturfaktor-
Signals umfaßt.
15. System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das weiterhin
Multipliziereinrichtungen (40) zur Multiplikation des
Geschwindigkeitssignals von dem Sensor (80, 82) mit dem gespeicherten
gefilterten Korrekturfaktor-Signal umfaßt.
16. Verfahren zur Steuerung eines Systems, das eine auf einem
Fahrzeug befestigte und ein Anbaugerät (10) halternde
Anhängekupplung (14), eine auf einen Positionsbefehl (50) ansprechende
Einrichtung zur Erzeugung eines Positionsbefehlssignals zur
Positionierung der Anhängekupplung (14), eine
Modifikationseinrichtung (184) zur Modifikation des Positionssignals in
Abhängigkeit von dem Ausmaß des Schlupfes der Fahrzeugräder,
eine Schlupfsignal-Generatoreinrichtung (80, 82, 84) zur
Erzeugung eines Schlupfsignals, das dem Ausmaß des Radschlupfes
entspricht, wobei die Schlupfsignal-Generatoreinrichtung einen
Sensor (80, 82) zur Messung der Drehgeschwindigkeit der
Fahrzeugräder und zur Erzeugung eines diese darstellenden Signals
einschließt, und eine Sensoreinheit (84) aufweist, die auf einer
Seite des Fahrzeuges und gegenüber der Mittellinie des
Fahrzeuges versetzt befestigt ist, um die wahre Bodengeschwindigkeit zu
messen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Modifikation des Positionsbefehlssignals auf einen
Befehl, der die Anhängekupplung (14) über eine
Schwellenwerthöhe hinaus anhebt, wenn das Fahrzeug sich einem Wendebereich
nähert,
Sperrung der Zuführung des Schlupfsignals an die
Modifikationseinrichtung (184), wenn der Positionsbefehl einen
Befehl für eine Anhängekupplungs-Position oberhalb der
Schwellenwerthöhe darstellt,
Modifikation des Positionsbefehls auf einen Befehl zum
Absenken der Anhängekupplung, wenn das Fahrzeug eine
Wendebewegung vollendet,
Feststellen, wann das Anbaugerät beim Absenken der
Anhängekupplung mit dem Boden in Eingriff kommt, und
erneutes Zuführen des Schlupfsteuersignals an die
Modifikationseinrichtung, wenn festgestellt wird, daß das
Anbaugerät mit dem Boden in Eingriff gekommen ist,
wodurch die Modifikation des Positionsbefehlssignals
durch das Schlupfsignal während der Intervalle verhindert wird,
zu denen das Fahrzeug in einem Wendebereich gewendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem ein manuell
betätigbarer Quadrantenhebel (50) von der Bedienungsperson bewegt wird,
um den Positionsbefehl zu ändern.
18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die auf die
Anhängekupplung einwirkende Zugkraft gemessen wird, um
festzustellen, wann das Anbaugerät mit dem Boden in Eingriff kommt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, das die
folgenden weiteren Schritte umfaßt:
Schaffung einer Rückführungsschleife, die eine Zugkraft-
Sensoreinrichtung (24) zur Messung der auf die Anhängekupplung
einwirkenden Zugkraft und zur Erzeugung eines Zugkraftsignals
einschließt,
Ableitung eines Fehlersignals aus dem Zugkraftsignal
und dem Befehlssignal zur Steuerung der Bewegung der
Anhängekupplung,
Tiefpaßfilterung des Zugkraftsignals vor seiner
Zuführung an die Fehlerbestimmungseinrichtung zur Beseitigung von
Signaländerungen aus diesem Signal, die durch das Gewicht der
Anhängekupplung und des daran befestigten Anbaugerätes
hervorgerufen werden und in veränderlicher Weise auf die Zugkraft-
Sensoreinrichtungen einwirken, wenn das Fahrzeug Nickbewegungen
ausführt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Filterung des
Zugkraftsignals nur dann eingeleitet wird, wenn sich das
Befehlssignal ändert, und daß die Filterung beendet wird, wenn sich
die Anhängekupplungs-Position der Befehlsposition nähert.
21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Filterung des
Zugkraftsignals nur dann eingeleitet wird, wenn die
Änderungsgeschwindigkeit des Befehlssignals einen Schwellenwert übersteigt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei dem das
Zugkraftsignal nicht gefiltert wird, wenn sich das Anbaugerät in
Berührung mit dem Boden befindet.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, das die
weiteren folgenden Schritte umfaßt:
Bestimmung, wann das Anbaugerät nicht mit dem Boden in
Eingriff steht und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer als
eine Schwellenwertgeschwindigkeit ist, und
Division des wahren Bodengeschwindigkeitssignals durch
das Signal von dem Sensor (80, 82) zur Gewinnung eines
Korrektursignals, während die Anhängekupplung angehoben ist und die
wahre Bodengeschwindigkeit des Fahrzeuges größer als die
Schwellenwertgeschwindigkeit ist.
24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das wahre
Bodengeschwindigkeitssignal wiederholt durch das Signal von dem Sensor
(80, 82) dividiert wird, solange wie das Anbaugerät nicht mit
dem Boden in Eingriff steht und die wahre Bodengeschwindigkeit
größer als die Schwellenwertgeschwindigkeit ist, so daß sich
das Korrektursignal mit der Zeit ändert, wobei das Verfahren
den Schritt der Tiefpaßfilterung des Korrektursignals umfaßt.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem der Schritt
der Tiefpaßfilterung die digitale Filterung des Korrektursignals
zur Beseitigung von Frequenzen oberhalb von ungefähr 0,016 Hz
umfaßt.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, das weiterhin den
Schritt der Speicherung des gefilterten Korrektursignals für
eine nachfolgende Verwendung umfaßt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, bei dem der
Schritt der erneuten Zuführung des Schlupfsteuersignals an die
Modifikationseinrichtung erst ausgeführt wird, nachdem das
Anbaugerät (10) mit dem Boden während eines vorgegebenen
Zeitintervalls in Eingriff gebracht wurde.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, bei dem das
wahre Bodengeschwindigkeitssignal und das Signal von dem Sensor
(80, 82) zu einer Vielzahl von Zeiten gemessen werden und das
wahre Bodengeschwindigkeitssignal durch das Signal von dem
Sensor (80, 82) nur dann geteilt wird, wenn diese Signale
jeweils eine gleichbleibende Größe bei jeder der Vielzahl von
Zeiten beibehalten, zu denen sie gemessen werden.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem nach der Gewinnung des
Korrektursignals eine weitere Division des wahren
Bodengeschwindigkeitssignals durch das Signal von dem Sensor (80, 82)
verhindert wird, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeuges unter eine
zweite Schwellenwertgeschwindigkeit absinkt und dann erneut
vergrößert wird, um größer als die Schwellenwertgeschwindigkeit
zu sein.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US70918491A | 1991-06-03 | 1991-06-03 | |
US07/709,237 US5190111A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Hitch positioning with slip override control and calibrated wheel speed for determining slip |
US07/709,236 US5291407A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Draft control system with safety disconnect |
US07/709,185 US5143159A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Draft control system with dual mode draft sensitivity |
US07/757,173 US5320186A (en) | 1991-06-03 | 1991-09-10 | Draft control system with closed loop drop/raise rate control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69212242D1 DE69212242D1 (de) | 1996-08-22 |
DE69212242T2 true DE69212242T2 (de) | 1996-12-19 |
Family
ID=27542120
Family Applications (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1992604749 Expired - Fee Related DE69204749T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Regelsystem für Anhängerkupplung mit Entkupplungssicherheitsvorrichtung. |
DE1992612242 Expired - Fee Related DE69212242T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Radgeschwindigkeitseichung mit Unterdrückung im Falle von Radschlupf |
DE1992612737 Expired - Fee Related DE69212737T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Zugkraft-Regelung mit geschlossenem Regelkreis zum Heben oder Senken einer Anhängevorrichtung |
DE1992630009 Expired - Fee Related DE69230009T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Radgeschwindigkeits-Eichungsystem für Traktor |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1992604749 Expired - Fee Related DE69204749T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Regelsystem für Anhängerkupplung mit Entkupplungssicherheitsvorrichtung. |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1992612737 Expired - Fee Related DE69212737T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Zugkraft-Regelung mit geschlossenem Regelkreis zum Heben oder Senken einer Anhängevorrichtung |
DE1992630009 Expired - Fee Related DE69230009T2 (de) | 1991-06-03 | 1992-05-28 | Radgeschwindigkeits-Eichungsystem für Traktor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (4) | EP0517419B1 (de) |
DE (4) | DE69204749T2 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9707201D0 (en) * | 1997-04-09 | 1997-05-28 | Agco Ltd | Tractor electronic linkage control system |
US6202014B1 (en) * | 1999-04-23 | 2001-03-13 | Clark Equipment Company | Features of main control computer for a power machine |
GB2415353A (en) * | 2004-06-22 | 2005-12-28 | Agco Sa | Implement control system |
GB201413547D0 (en) * | 2014-07-31 | 2014-09-17 | Agco Int Gmbh | Vehicle control system |
EP3379222B1 (de) | 2017-03-22 | 2020-12-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Auf magnetoelastik basierte sensoranordnung |
US11135882B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-10-05 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
WO2019168565A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-09-06 | Methode Electronics,Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
US11221262B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-01-11 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
US11084342B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-08-10 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
US11491832B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-11-08 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
US20200025208A1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-23 | Deere & Company | Variable pitch fan assembly with blade pitch indication |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4132273A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-02 | International Harvester Company | Tractor hitch control system having safety features |
JPS54112503A (en) * | 1978-02-02 | 1979-09-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Blade automatic controller of bulldozer |
US4343365A (en) * | 1980-07-07 | 1982-08-10 | Ford Motor Company | Electrically operated hydraulic power lift system |
US4518044A (en) * | 1982-03-22 | 1985-05-21 | Deere & Company | Vehicle with control system for raising and lowering implement |
GB8608194D0 (en) * | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Massey Ferguson Services Nv | Valve control system |
DE3612763A1 (de) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektrohydraulische hubwerks-regeleinrichtung |
US4852657A (en) * | 1986-07-02 | 1989-08-01 | Caterpillar Inc. | Apparatus for selectively positioning movable work element with preselected maximum velocity control |
US4796712A (en) * | 1987-09-03 | 1989-01-10 | Ford Motor Company | Draft load control systems |
US4846283A (en) * | 1987-09-08 | 1989-07-11 | J. I. Case Company | Engine-sensing draft control system with multiple feedback compensation mechanisms |
DE3838496A1 (de) * | 1988-11-12 | 1990-05-17 | Bosch Gmbh Robert | Sicherheitsschaltung fuer die regelung von hubwerken |
US5291407A (en) | 1991-06-03 | 1994-03-01 | Ford New Holland, Inc. | Draft control system with safety disconnect |
-
1992
- 1992-05-28 DE DE1992604749 patent/DE69204749T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-28 EP EP19920304811 patent/EP0517419B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-28 DE DE1992612242 patent/DE69212242T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-28 DE DE1992612737 patent/DE69212737T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-28 DE DE1992630009 patent/DE69230009T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-28 EP EP95202650A patent/EP0694422B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-28 EP EP19920304831 patent/EP0517426B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-05-28 EP EP92304830A patent/EP0523834B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69204749T2 (de) | 1996-04-04 |
DE69212737D1 (de) | 1996-09-19 |
EP0517419A2 (de) | 1992-12-09 |
EP0517426A2 (de) | 1992-12-09 |
EP0694422B1 (de) | 1999-09-15 |
EP0517419A3 (en) | 1993-01-13 |
DE69212737T2 (de) | 1997-01-23 |
EP0517419B1 (de) | 1995-09-13 |
EP0694422A3 (de) | 1997-05-28 |
DE69204749D1 (de) | 1995-10-19 |
DE69212242D1 (de) | 1996-08-22 |
EP0517426B1 (de) | 1996-07-17 |
EP0523834A1 (de) | 1993-01-20 |
EP0694422A2 (de) | 1996-01-31 |
DE69230009D1 (de) | 1999-10-21 |
DE69230009T2 (de) | 2000-01-20 |
EP0517426A3 (en) | 1993-01-13 |
EP0523834B1 (de) | 1996-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0377216B1 (de) | Steuersystem für eine Anhängevorrichtung | |
DE69111589T2 (de) | Gerätesteuerung. | |
EP0377215B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Eichen eines Steuersystem | |
EP3146822B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur regelung des betriebs eines hydraulisch betätigbaren schleppgeräts an einem fahrzeug | |
DE3788232T2 (de) | Kontrollsystem einer Kupplungseinrichtung für Schlepper. | |
EP0208109B1 (de) | Landwirtschaftliche Erntemaschine | |
DE3005741C2 (de) | Automatische Positionssteuervorrichtung für das durch eine Hydraulikeinrichtung vertikal verschwenkbare Arbeitsgerät eines Erdbearbeitungsfahrzeugs | |
DE69913609T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines gewünschten Rückstellmomentes für die Servolenkung eines Kraftfahrzeuges | |
DE69212242T2 (de) | Radgeschwindigkeitseichung mit Unterdrückung im Falle von Radschlupf | |
EP0212304B2 (de) | Elektrohydraulische Einrichtung zum Regeln eines Hubwerks an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug | |
DE60107988T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Neigungssteuerung eines schleppergezogenen Geräts | |
EP0292859B1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Position einer Anhängevorrichtung | |
DE69028779T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zugkraftregelung | |
EP3165090B1 (de) | Regel- und/oder steuersystem für eine landwirtschaftliche maschin e | |
DE3700410C2 (de) | ||
EP3300560B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur regelung des betriebs eines hydraulisch betätigbaren schleppgeräts an einem fahrzeug | |
EP3342264B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur regelung des fahrbetriebs eines fahrzeugs mit einem anbaugerät oder anhänger | |
DE19602893A1 (de) | Vorrichtung zur Regelung der Lage einer Bearbeitungseinheit einer landwirtschaftlichen Maschine | |
EP3424287A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur regelung des betriebs eines hydraulisch betätigbaren anbaugeräts an einem fahrzeug | |
EP0820688A2 (de) | Vorrichtung zur Ansteuerung mindestens eines Stellorgans eines Arbeitsfahrzeuges | |
EP3300557A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur regelung des betriebs eines hydraulisch betätigbaren anbaugeräts an einem fahrzeug | |
DE3604218C2 (de) | Elektrohydraulische Einrichtung zum Regeln eines Hubwerks an einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug | |
EP3400769A1 (de) | Landwirtschaftliche arbeitsmaschine sowie verfahren zum betreiben einer landwirtschaftlichen arbeitsmaschine | |
DE102020203062A1 (de) | Verfahren zur kalibrierung eines sensors an einem arbeitsfahrzeug | |
DE69422271T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Zugkraft und Lage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CNH U.K. LTD., BASILDON, ESSEX, GB |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |