BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren für einen hy¬ draulisch betätigten Verbraucher eines Nutzfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein elektro¬ hydraulisches Regelungssystem zur Anwendung in diesem Ver¬ fahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Derartige Regelungen finden insbesondere bei Nutzfahrzeugen Anwendung, die mit einem Arbeitsgerät, bspw. einem Hubwerk, versehen sind, das über die Hydraulikanlage des Nutzfahr¬ zeugs betätigt wird. Die Systeme werden bspw. bei Acker¬ schleppern eingesetzt, um die Dreipunkt-Aufhängung mit den daran angekoppelten Peripheriegeräten oder einen Front¬ lader, Seitenmähwerke etc. in einer gewünschten Relativ¬ position zum Fahrzeug zu halten.

Bei den angewendeten Regelungsverfahren unterscheidet man prinzipiell zwei Arten. Bei den am häufigsten verwendeten Hubwerksregelsystemen wird ein mechanisch-hydraulisches Regelsystem für die Kraftheberanlage des Schleppers ver¬ wendet, bei denen die Ansteuerung der Peripheriegeräte über ein Hauptregelventil bestimmt ist, das seinerseits über einen Hydraulik-Steuerkreis angesteuert wird. Bei derar¬ tigen servohydraulischen Regelsystemen (SHR-Systeme) werden somit im wesentlichen Hydraulikelemente zur Ansteuerung des Verbrauchers verwendet. Aufgrund der außerordentlichen Zu¬ verlässigkeit der Hydraulik-Bauelemente arbeiten die SHR- Systeme auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen prak¬ tisch störungsfrei, wobei der artungsaufwand auf ein Minimum reduziert ist. Da für die Schaltung des Haupt¬ regelventils jedoch eigene hydraulische Steuerkreise mit einer Vielzahl von weiteren Ventileinrichtungen vorgesehen sein müssen, ist ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand zur Realisierung der SHR-Systeme erforderlich. Des¬ weiteren ist der Steuerkreis auf ganz bestimmte Aufgaben ausgerichtet, so daß eine flexible Anpassung des Steuer¬ kreises an unterschiedliche Aufgaben relativ schwierig ist

und dadurch die Bildung von Baukastensystemen für Acker¬ schlepper mit unterschiedlichen Anwendungsgebieten er¬ schwert ist.

Um diese Nachteile aufzuheben, werden in den letzten Jahren verstärkt elektronisch-hydraulisch wirkende Hubwerk-Regel- εysteme (EHR-Systeme) angeboten. Bei diesen Systemen er¬ folgt die Ansteuerung des die Position des Hubwerks bestimmenden Hauptregelventils über eine Regeleinrichtung, die mit einem Sollwertgeber verbunden ist. Die Elektronik der Regeleinrichtung kann auf einfache Weise an unter¬ schiedliche Regelarten und Anwendungsgebiete angepaßt werden, ohne daß es wesentlicher Änderungen der Hydraulik¬ komponenten im Leistungskreis bedarf.

Beim Betrieb der vorbeεchriebenen SHR-/EHR-Systeme zeigte es sich, daß es durch ein unbeabsichtigtes Verstellen des Kolbenschiebers des Hauptregelventils (Ursache z.B. Defekt oder Manipulation am Kraftsensor während Traktorstillstand) oder des Sollwertgebers (verursacht durch eine versehent¬ liche Verstellung des Sollwerthebels beim Stillstand des Ackerschleppers) beim Traktorstart zu unbeabsichtigten Veränderungen in der Lage des Peripheriegeräts kommen kann. Wenn der Motor des Ackerschleppers in der Parkposition gestartet wird, würde dann mit Anlaufen der Hydraulikpumpe und des Regelungssystems die vorgenannte Veränderung in der Lage des Peripheriegeräts sehr schnell erfolgen, so daß Personen, die sich im Bereich des Ackerschleppers auf¬ halten, gefährdet sind.

In der nachveröffentlichten Anmeldung P 43 12 644 der Anmelderin wird eine Sicherheitsschaltung für SHR-Systeme vorgeschlagen, bei der dem Hauptregelventil eine Sicher¬ heitsschaltung mit zwei Sicherheitsventilen vorgeschaltet ist, die ein Heben oder Senken des Hubwerks bei Regel¬ abweichung am Kolben des Hauptregelventils erst dann erlauben, wenn die Bedienperson den Stellhebel zur Ein¬ stellung des Sollwerts über die Neutralstellung hinweg geschoben hat. Erst durch das Durchfahren der Neutral-

Stellung werden die beiden Sicherheitsventile entriegelt und die wirkenden Steuerdrücke an der Steuerseite des Hauptregelventils angelegt. D.h. mit einfachen Worten, bei einem unbeabsichtigt verstellten Stellhebel kann eine Aus¬ lenkung des Hubwerks erst dann erfolgen, wenn der Benutzer den Stellhebel nochmals durch die Neutralstellung hindurch bewegt hat. Auf diese Weise ist ein versehentliches Ab¬ senken oder Anheben des Hubwerks oder der Zusatz- einrichtungen zuverlässig verhindert.

In der weiteren nachveröffentlichten Anmeldung P 44 06 669 der Anmelderin wird eine Sicherheitsschaltung vorgeschla¬ gen, bei der die Ansteuerung des Verbrauchers erst möglich ist, wenn ein im Steuerkreis des Hauptregelventils ange¬ ordnetes Absperrventil aus einer Sperrstellung in eine Durchgangsstellung gebracht wird.

Es sind bereits EHR-Systeme bekannt, bei denen der Bediener bei der Inbetriebnahme des Regelungssystems einen Aktivie¬ rungsschalter betätigen muß, um den eigentlichen Entriege¬ lungsvorgang zu starten. D.h., bei ausgeschaltetem Akti¬ vierungsschalter erfolgt unabhängig von der Stellung des Sollwertgebers keine Ansteuerung des Verbrauchers. Beim Betrieb derartiger Vorrichtungen hat es sich jedoch ge¬ zeigt, daß die Bedienperson automatisch mit dem Einschalten des Motors auch den Aktivierungsschalter betätigt, ohne zu überprüfen, ob sich das Regelungssystem beim Einschalten im Gleichgewicht befindet. Desweiteren ist bei diesen Vorrich¬ tungen- am Bedienpult ein weiteres Betätigungselement (Akti¬ vierungsschalter) erforderlich, wodurch der vorrichtungs¬ technische Aufwand erhöht ist. Aktivierungsschalter bringen also keine zusätzliche Sicherheit, da der Bediener den Zustand im Steuerkreis gar nicht erkennen kann, so daß die Verantwortung für die Sicherheit weiter beim Bediener liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelungsverfahren für einen hydraulisch betätigten Verbraucher eines Nutzfahr- zeugs und ein in diesem Verfahren verwendbares elektro-

hydraulisches Regelsystem zu schaffen, das bei minimalem schaltungstechnischen Aufwand den bestehenden Sicherheits¬ anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Regelungsverfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des elektrohydraulischen Regelsystems durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst.

Durch die Maßnahme, beim Einschalten des Regelsystems, d.h. bspw. bei Inbetriebnahme des Ackerschleppers oder beim Übergang vom Heckbetrieb - in dem das Regelungssystem aus¬ geschaltet ist - zum Normalbetrieb, die Ansteuerung des Verbrauchers zu unterbrechen, wenn der Istwert des Ver¬ brauchers vom eingestellten Sollwert (Lage, Kraft) ab¬ weicht, wird ein unbeabsichtigtes Ansteuern des Ver¬ brauchers zuverlässig verhindert.

Der Verbraucher kann nur dann angesteuert werden, wenn die Bedienperson bewußt die in den Patentansprüchen 1 und 4 angesprochenen Sperren aufhebt. Zur Umrüstung auf das er- findungεgemäße Regelsystem sind bei den bekannten Lösungen lediglich Änderungen in der Regeleinrichtung und in den Steuerkreisen des Hauptregelventils notwendig. Am Lei- stungskreis für den Verbraucher sind im wesentlichen keine Änderungen erforderlich, so daß die Hersteller in die Lage versetzt werden, Ackerschleppersysteme teilweise mit EHR- oder SHR-Systemen mit gleicher Inbetriebnahme-Logik anzu¬ bieten. In beiden Fällen muß lediglich der Steuerkreis angepaßt werden, während der Leistungskreis praktisch unverändert bleiben kann.

Ein besonders einfaches Regelungεverfahren besteht darin, über die Regeleinrichtung eine Kennung (Flag) für das Sperren eines ersten Betriebεzuεtands des Verbrauchers (bspw. Heben) und einen weiteren Flag für das Sperren eines zweiten Betriebszustands (bspw. Senken) des Verbrauchers zu setzen, und die Ansteuerung des Verbraucherε nur dann zu ermöglichen, wenn beide Flags gelöscht sind.

Eine besonders zuverlässige Sicherheitsschaltung erhält man, wenn dieses Löschen der Flags durch zweimaliges Durch¬ fahren der Neutralεtellung des Sollwertgebers erfolgt.

Üblicherweise kann die Regelung eines Hubwerks lageabhängig (Lageregelung) oder kraftabhängig (Kraftregelung) erfolgen. Desweiteren sind auch sog. Mischregelungen aus der Kraft- und Lageregelung möglich. Bei der Kraftregelung entspricht die Kraft einem Zugwiderstand und damit indirekt einer be¬ stimmten Arbeitεtiefe deε Pfluges bei konstanter Fahrge¬ schwindigkeit. Bei einer Regelabweichung wird die Eindring¬ tiefe des Pfluges solange verändert, bis die eingestellte Kraft (Zugwiderstand) dem erfaßten Istwert entspricht.

Ist das Regelsyεtem deε Nutzfahrzeugε auf den Kraftrege- lungsmodus eingestellt, εo kann beim Motorεtart, bspw. bei angehängtem Pflug, folgendes Problem auftreten.

Üblicherweise befindet sich das Peripheriegerät beim Motor¬ start in seiner Ruhestellung, so daß der Kraftsensor eine bestimmte Gewichtskraft erfaßt. Bei einer unbeabsichtigten Verεtellung des Sollwerthebels und einer Entriegelung der Sicherheitseinrichtungen im Kraftregelmodus würde dann das Regelsystem die Position des Peripheriegeräts solange ver¬ ändern, bis der Kraft-Istwert dem versehentlich vorein¬ gestellten Sollwert entspricht. Wenn das Peripheriegerät also nicht im Boden arbeitet, so wird dieses über das Regelsystem über den gesamten Regelbereich nach oben oder nach unten gefahren, da sich die auf das nicht im Eingriff befindliche Peripheriegerät wirkende Gewichtskraft durch Veränderung der Höhe nicht ändert. D.h., im Kraftregelmoduε könnte bei Verstellung des Sollwerts bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs eine sehr schnelle Änderung der Peripheriegerät- Lage erfolgen. Anders ist dies bei einem Pflug, der im Eingriff mit dem Boden steht, da dabei mit der Änderung der Eingriffεtiefe auch eine Änderung deε Zugwiderεtandε er¬ folgt und εomit die Gefahr eineε ungewollten Durchfahrenε des gesamten Hubwegs nicht besteht.

Um derartige ungewollte Änderungen in der Lage des Peri¬ pheriegeräts zu verhindern, besteht eine vorteilhafte Wei¬ terbildung der Erfindung darin, die Entriegelung der vorgenannten Sicherheitseinrichtungen im Kraftregelungs¬ modus zu verhindern.

Das Hauptregelventil kann vorteilhafterweiεe als elektro- magnetiεch betätigteε Proportionalventil, daε direkt über die Regeleinrichtung angeεteuert wird, auεgebildet werden. Eε iεt jedoch auch möglich, daε Hauptregelventil über hy¬ draulische Signaldruckleitungen zu betätigen, in denen Hydraulik-Ventileinrichtungen angeordnet sind, die mit der Regeleinrichtung in Wirkverbindung stehen.

Einen besonderε einfachen Aufbau der εog. Ventilein¬ richtungen erhält man durch eine beliebige Merkmalskombi¬ nation der Unteranεprüche 7 biε 10.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung εind Gegenεtand der sonstigen Unteranεprüche.

Im folgenden εollen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. la ein Blockεchaubild eines ersten Ausführungsbei¬ spiels eines EHR-Systems;

Fig. lb eine Variante der in Fig. la gezeigten Schaltung;

Fig. 2 einen Hydraulikschaltplan eines Ausführungsbei¬ spiels für Konstantpumpen;

Fig. 3 daε Blockεchaubild einer in den vorgenannten Auε- führungεbeiεpielen einεetzbaren Regeleinrichtung und

Fig. 4 ein AblaufSchema eines erfindungsgemäßen Regelungs¬ verfahrens.

In Fig. 1 ist schematiεch ein EHR-Syεtem zur Regelung eineε Verbraucherε, bspw. eines Hubwerks 2, gezeigt. Zum Anheben deε Hubwerkε 2 kann dieses über eine Hydraulikpumpe 4, die eine Regelpumpe oder eine Konstantpumpe (Zahnradpumpe) sein kann, mit einem Hydraulikfluid versorgt werden, das zum Absenken des Hubwerks 2 in einen Tank T entεpannbar iεt. Die Ansteuerung des Hubwerkε 2 erfolgt bεpw. über ein in den Leistungεkreis geεchaltetes elektromagnetisches Propor¬ tionalventil 6, das vorzugsweise drei Schaltstellungen für eine Heben-/Senkenfunktion aufweist. Die Erfindung ist dabei nicht auf das in Fig. 1 dargestellte 3-Wegeventil be- εchränkt, sondern es sind sämtliche Ventilanordnungen vor¬ stellbar, die eine Heben-/Senkenfunktion beinhalten. So kann bspw. das 3-Wegeventil durch Einzelventile ersetzt werden, die jeweils eine Heben- oder Senkenfunktion aufwei¬ sen. Eine derartige Variante ist in Fig. la dargestellt, wobei daε 3-Wege-Proportionalventil 6 durch zwei 2-Wege- Proportionalventile 6a, 6b ersetzt ist, bei dem daε in Fig. lb linke Ventil 6a der Senkenfunktion und das Ventil 6b der Hebenfunktion zugeordnet sind.

In der Neutralstellung N ist die Zu- und Abfuhr zum bzw. vom Hubwerk 2 abgesperrt. In der Heben-Stellung H ist die Hydraulikpumpe 4 mit dem Hubwerk 2 verbunden, so daß Hydraulikfluid zum Hubwerk 2 hin gefördert wird und der Arbeitskolben deε Hubwerkε 2 angehoben wird.

In der Senken-Stellung S deε Proportionalventilε 6 iεt der Arbeitεzylinder deε Hubwerks 2 mit dem Tank T verbunden, so daß das zwischen Proportionalventil 6 und dem Hubwerk 2 eingespannte Hydraulikfluid zum Tank T hin entspannt wird und der Arbeitskolben des Hubwerks 2 abgesenkt wird.

Die Verstellung des Proportionalventils 6 erfolgt über eine Regeleinrichtung 8, die mit den Elektromagneten des Proportionalventils 6 in Wirkverbindung steht. Der Soll¬ wert, auf den das Hubwerk 2 einzustellen iεt, iεt über eine Sollwerthebeleinrichtung 10 voreinεtellbar, die Eingangs-

signale an die Regeleinrichtung 8 abgibt. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen kann das Hubwerk 2 im Lage-, Kraft- und/oder Miεchregelmoduε betrieben werden.

Die Erfindung läßt εich εelbstverständlich auch bei Syste¬ men einsetzen, die nur auf reine Kraft- oder Lageregelung ausgerichtet εind.

Zur Lage- und Kraftmessung werden nicht gezeigte Sensoren verwendet, die die Hubwerkslage bzw. die auf das Hubwerk 2 wirkende Kraft erfassen. Diese den Istwert des Hubwerks 2 darεtellende Signale werden der Regeleinrichtung 8 eben- fallε zugeführt. In Abhängigkeit von eingeεtelltem Sollwert und erfaßtem Iεtwert werden nun an daε Proportionalventil 6 Auεgangεsignale abgegeben, die als Schaltεignale zu den Elektromagneten deε Proportionalventils 6 geführt sind. D.h. in dem Fall, in dem der Istwert mit dem Sollwert übereinstimmt, bleibt das Proportionalventil 6 in seiner durch Federvorεpannung vorgegebenen Neutralstellung N. In dem Fall, in dem Iεtwert und Sollwert unterεchiedlich εind, erfolgt durch Umεchalten deε Proportionalventilε 6 ein Anheben oder Absenken deε Hubwerks 2. .

Während beim vorbeεchriebenen Auεführungεbeiεpiel die Aus- gangssignale der Regeleinrichtung 8 direkt an die elektro¬ magnetisch betriebenen Betätigungselemente des Proportio¬ nalventilε 6 geführt werden, ist bei dem in Fig. 2 ge¬ zeigten Ausführungεbeispiel zur Schaltung des Proportio¬ nalventils 6 ein eigener hydraulischer Steuerkreis vorge¬ sehen.

Das Proportionalventil 6 ist beim in Fig. 2 gezeigten Ausführungεbeiεpiel alε 6/3-Wegeventil ausgeführt, desεen Ventilschieber über zwei Federn in die Neutralstellung N vorgespannt ist. Über das Proportionalventil 6 iεt ein Leiεtungεkreiε zur Verεorgung deε Verbrauchers Z und ein Steuerkreis zur Ansteuerung des Kolbenεchiebers deε Pro¬ portionalventilε 6 geführt.

Eine den Pumpendruck führende Leitung P iεt mit einem Anschluß I des Proportionalventils 6 geführt und erstreckt sich weiter von einem gegenüberliegenden Anschluß L hin zu einem Sperrblock 12, der zur Abεenkung deε Hubwerks 2 entεperrbar iεt. Die Pumpenleitung P iεt vom Sperrblock 12 weiterführend hin zum Verbraucher Z, bspw. dem Hubwerk 2, eines Ackerschlepperε geführt.

Die Aufsteuerung des Sperrblocks 12 erfolgt über eine Steuerleitung 14, die zu einem Anschluß J deε Proportio¬ nalventils 6 geführt ist. Der diesem gegenüberliegende Anschluß G des Proportionalventils 6 ist mit einer den Pilotdruck für den Steuerkreiε führenden Pilotdruckleitung Pl verbunden.

Der Steuerdruck zur Auf teuerung deε Sperrblockε 12 wird zwischen zwei Blenden 16, 17 abgegriffen und über einen Leitungsabεchnitt 14a der Steuerleitung 14 zum Sperrblock 12 geführt. Ein die stromabwärtige Blende 17 enthaltender Teilleitungsabschnitt 14b ist zum Tank T deε Hydraulik- εystems geführt.

Stromaufwärtε (in der Förderrichtung deε Fluidε geεehen) deε Proportionalventilε 6 zweigt von der Pumpenleitung P ein Leitungsabschnitt 18 ab, der an den Eingang eines Druckbegrenzungsventils 20 geführt ist. Der Ausgang des Druckbegrenzungsventilε 20 iεt mit dem Tank T verbunden. Das Druckbegrenzungsventil 20 ist durch Federvorspannung in seine Absperrstellung (Fig. 2) vorgespannt. Vom Leitungε- abεchnitt 18 zweigt ein Steuerleitungsabschnitt 22 ab, der zu der mit der Feder beaufschlagten Steuerseite des Druck¬ begrenzungsventilε 20 geführt ist. Im Steuerleitungs- abεchnitt 22 ist eine Blende 24 und stromabwärts davon ein Rückschlagventil 26 angeordnet, das in der Richtung hin zum Druckbegrenzungsventil 20 öffnet. Zwischen dem Rückschlag¬ ventil 26 und der Blende 24 iεt eine Abzweigung X, von der ein Leitungεzweig 28 abzweigt, der daε Rückεchlagventil 26 umgeht und in dem eine weitere Blende 30 angeordnet iεt.

Der Leitungεzweig 28 iεt über die Abzweigung X hinaus verlängert und mündet in einen Abschnitt der Pumpenleitung P zwischen dem Sperrblock 12 und dem Proportionalventil 6. In diesem, über die Abzweigung X verlängerten Abschnitt sind eine Blende 32 und ein weiteres Rückschlagventil 34 vorgesehen. Letztereε verhindert eine Rückεtrömung von der Pumpenleitung P hin zur Steuerεeite deε Druckbegrenzungε- ventils 20. Zwischen der Blende 32 und der Abzweigung X zweigt eine Tankentlastungsleitung 36 ab, die zu einem Anschluß K deε Proportionalventilε 6 und dann weiter über einen gegenüberliegenden (Fig. 2) Anschluß H des Propor¬ tionalventils 6 zum Tank T geführt ist. Durch die Tank- entlastungεleitung 36 kann der Steuerdruck in den Leitungen 22 und 28 zum Tank T entlaεtet werden.

In der in Fig. 2 gezeigten Neutralεtellung N deε Kolben¬ schiebers sind die Anschlüsεe J, L, G und I deε Propor¬ tionalventilε 6 abgesperrt, während die Anschlüεse K und H miteinander verbunden εind, so daß der Steuerdruck in dem Leitungszweig 28 und im Steuerleitungsabschnitt 22 zum Tank T hin entspannt iεt. Auf die in Fig. 2 rechte Steuerεeite des Druckbegrenzungsventilε 20 wirkt somit nur die Vorspannung der Feder, während auf die linke, gegen¬ überliegende Steuerseite des Druckbegrenzungsventilε 20 über eine Steuerleitung 38, die vom Leitungsabschnitt 18 abzweigt, der Pumpendruck P anliegt. Dadurch wird der Kolbenschieber deε Druckbegrenzungεventilε 20 gegen die Federvorεpannung in εeine Öffnungsstellung gebracht, so daß der Förderstrom der Pumpe zurück in den Tank T geleitet wird. Da die Anschlüsse G und I abgesperrt sind, ist weder eine Zuführung von Hydraulikfluid zum Verbraucher Z noch eine Entsperrung des Sperrblocks 12 möglich.

Wenn der Kolbenschieber des Proportionalventils 6 in die in Fig. 2 rechte Heben-Stellung H gebracht wird, sind die Anschlüsεe J, K, G und H geschlosεen, während die An- εchlüsse L und I miteinander über den Kolbenεchieber verbunden εind. Dadurch wird das Hydraulikfluid über die Pumpenleitung P und den Sperrblock 12 hin zum Verbraucher Z

gefördert. Da die Tankentlastungεleitung 36 bei dieser Schaltstellung abgesperrt ist, baut sich im Leitungε- abεchnitt 22 ein Steuerdruck auf, der zusätzlich zur Federvorspannung das Druckbegrenzungsventil 20 gegen den Druck in der Steuerleitung 38 in εeine Abεperrεtellung beaufεchlagt, so daß die Förderung deε Hydraulikfluids in den Tank T unterbunden wird.

In der in Fig. 2 linken Senken-Stellung S des Kolben¬ schiebers deε Proportionalventilε 6 εind die Anεchlüεse K und L mit dem Anschluß H verbunden, während der Anεchluß J abgesperrt ist. Desweiteren sind in der Senken-Stellung S die Anschlüsse J und G miteinander verbunden, so daß der Pilotdruck über das Proportionalventil 6 hin zum Sperrblock 12 geführt ist. Der Pilotdruck ist so gewählt, daß er ausreicht, um den Sperrblock 12 auε εeiner Sperrεtellung in eine den Rückstrom des Hydraulikfluids vom Verbraucher Z hin zum Proportionalventil 6 ermöglichende Stellung zu bringen. Da in der Senken-Stellung S der Anschluß L mit dem Anschluß H verbunden ist, wird das rückströmende Hydrau¬ likfluid über den in Fig. 2 unteren Abschnitt der Tank- entlaεtungsleitung 36 in den Tank T entspannt. Gleiches gilt für den Steuerdruck in dem Steuerleitungsabschnitt 22, so daß das Druckbegrenzungsventil 20, wie oben beschrieben, in seine Öffnungsεtellung gebracht und das Hydraulikfluid über die Pumpe im Kreislauf aus und in den Tank T gefördert wird. Mit Bezug auf die oben beschriebene Bauelemente besteht kein wesentlicher Unterschied zwischen einem SHR- und einem EHR-System.

Im folgenden εollen nun die Bauelemente beεchrieben werden, die die Anεteuerung deε Proportionalventils 6 über die Regeleinrichtung 8 erlauben.

Von der Pilotdruckleitung Pl zweigt stromaufwärts des Pro¬ portionalventils 6 eine Steuerdruckleitung 40 ab, die ihrerseits in zwei Steuerdruck-Leitungsabschnitte 41 und 42 verzweigt, die zu den Steuerseiten des Proportionalventilε 6 geführt εind. Durch Variation deε Steuerdruckε in den

Steuerdruckleitungsabschnitten 41, 42 läßt sich somit der Kolbenschieber des Proportionalventils 6 aus seiner Neu¬ tralstellung N in die Heben-Stellung H oder die Senken- Stellung S verschieben.

Im Bereich zwischen den Steuerseiten deε Proportional¬ ventilε 6 und der Abzweigung von der Steuerdruckleitung 40 ist in den Steuerdruck-Leitungsabεchnitten 41, 42 jeweils ein elektro agnetiεch betätigbares Druckregelventil 44, 45 vorgesehen. Das der in Fig. 2 linken Steuerseite des Proportionalventils 6 zugeordnete Druckregelventil 44 wird auch als Senken-Ventil und daε der rechten Steuerεeite zugeordnete Druckregelventil 45 auch als Heben-Ventil bezeichnet, da sie der Senken- bzw. Heben-Stellung deε Pro¬ portionalventilε 6 zugeordnet εind.

Beide Ventile haben einen im wesentlichen gleichen Aufbau mit drei gesteuerten Anschlüssen A, B und C. Die Steuer- druck-Leitungsabεchnitte 41, 42 sind jeweils zu dem An¬ schluß A des entsprechenden Druckregelventilε 44, 45 ge¬ führt. Der Ausgang C des Druckregelventilε 44, 45 ist mit dem Abschnitt der Steuerdruckleitung 41, 42 verbunden, der hin zu den Steuerseiten deε Proportionalventils 6 geführt ist. Der Anschluß B jedes Druckregelventils 44, 45 iεt mit einer Tankentlastungεleitung 46 verbunden, die hin zum Tank T des Hydrauliksyεtemε geführt iεt.

In εeiner Grundstellung ist jedes Druckregelventil 44, 45 durch Federvorεpannung in die die Anεchlüεse A und C verbindende Stellung vorgespannt, so daß die Steuerdruck¬ leitungen 41, 42 zum Tank T hin entspannt εind. D.h., in der Grundεtellung der Druckregelventile (Fig. 2) liegt an den Steuerεeiten deε Proportionalventilε 6 kein Steuerdruck an, εo daß εich der Kolbenεchieber des Proportionalventilε 6 in seiner gezeigten Neutralstellung N befindet. Strom¬ abwärts der Druckregelventile 44, 45 zweigt von den Steuerdruckleitungen 41, 42 jeweils eine Rückführleitung 48, die zurück zur federbeaufschlagten Steuerseite deε Druckregelventils 44, 45 geführt ist, ab, so daß durch den

in der Rückführleitung 48 herrschenden Druck die Wirkung der Feder unterstützt wird.

Die Elektromagnete der Druckregelventile 44, 45 stehen in Wirkverbindung mit der Regeleinrichtung 8, so daß die Druckregelventile 44, 45 bei einem von der Regeleinrichtung 8 abgegebenen Eingangssignal gegen die Wirkung der Feder und den Druck in der Rückführleitung 48 in eine die An- schlüεse A und C verbindende Stellung gebracht werden kann.

Wird bspw. der Elektromagnet des Druckregelventils 45 (Hebe-Ventil) erregt, so wird der Pilotdruck über die Steuerdruck-Leitungsabεchnitte 41, 42 hin zur rechten Steuerseite deε Kolbenεchieberε deε Proportionalventils 6 geführt, so daß dieses in die vorbeschriebene Heben- Stellung H gebracht wird. Entεprechendeε gilt bei Betätigung deε Druckregelventilε 44 (Senken-Ventil) für daε Verεchieben deε Kolbenεchiebers in seine Senken-Stellung S. Die Druckregelventile 44, 45 sind derart ausgebildet, daß auch Zwiεchenεtellungen einstellbar sind, in denen die Anschlüεse A, C und B, C miteinander verbunden sind, so daß nur ein Teilstrom zur jeweiligen Steuerseite geleitet wird. Deεweiteren kann die Regeleinrichtung 8 auch εo ausgelegt sein, daß beide Druckregelventile 44, 45 gleichzeitig betätigt werden, wobei die Kolben der Druckregelventile 44, 45 in unterschiedliche Stellungen verεchiebbar εind, so daß sich an den Steuerseiten deε Proportionalventils 6 eine Druckdifferenz einstellt.

Im folgenden soll nun das Regelungsverfahren anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert werden. Daε in Fig. 3 dar- geεtellte Regelεyεtem iεt für daε Hubwerk eines Acker¬ schleppers vorgesehen.

An dem Bedienpult (nicht gezeigt) des Ackerschleppers sind Hebel (s. Fig. 1) vorgeεehen, mit denen die Regelungsart (Kraft-, Lage-, Mischregelmoduε, Tranεportεtellung) gewählt wird und die eigentliche Anεteuerung deε Hubwerkε erfolgt.

Die aus der Hebeleinstellung reεultierenden Signale werden dem Mikrocontroller der Regeleinrichtung 8 zugeführt.

Wie bereitε im Zuεammenhang mit Fig. 1 auεgeführt wurde, εind am Hubwerk 2 Senεoren zur Erfaεsung der Lage des Hubwerks und der auf das Hubwerk wirkenden Kraft ange¬ ordnet, die die Istwerte repräsentierenden Eingangssignale liefern.

Der Mikrocontroller der Regeleinrichtung 8 vergleicht die Sollwertsignale mit den Istwertsignalen und setzt dann entsprechende Sicherheitsflags, mit denen die Funktion der Druckregelventile (Heben-Ventil 44, Senken-Ventil 45) be¬ einflußbar ist. Beim gezeigten Auεführungεbeispiel ist je ein Sicherheitsflag für das Heben-Ventil 44 und das Senken- Ventil 45 vorgeεehen. Bei geεetzten Sicherheitεflagε iεt eine Betätigung deε entsprechenden Ventils unabhängig von den vorgegebenen Soll- und Istwerten nicht möglich.

Im folgenden soll anhand der Fig. 4 daε die Regel¬ einrichtung 8 εteuernde Rechenprogramm beεchrieben werden.

Bei Inbetriebnahme deε Regelungεεyεtemε, bspw. beim Ein¬ schalten des Motors oder beim Übergang von der Heck¬ betätigung zum normalen Regelungsbetrieb, werden zunächst beide Sicherheitsflags, d.h. der Heben-Flag und der Senken- Flag, gesperrt (Programmschritt 50). Anschließend erfolgt im Programmschritt 52 eine Abfrage nach dem eingestellten Regelmodus. In dem Fall, daß der Kraftregelmodus einge¬ stellt ist, springt das Programm wieder zurück zum Schritt 50 und der Benutzer des Nutzfahrzeugs erhält eine Warnungεmeldung, mit der er aufgefordert wird, aus dem Kraftregelmodus in einen anderen Modus umzuschalten. Falls der Kraftregel oduε nicht eingeεchaltet iεt, wird im Schritt 54 der Sollwert für die Hubwerkεlage mit dem Iεtwert der Hubwerkεlage überprüft.

Für den Fall, daß der Sollwert kleiner als der eingestellte Iεtwert iεt, befindet sich das System im sog. Senken-

Zuεtand, in dem zunächεt beide Sicherheitεflagε geεperrt εind. Um die Sicherheitsflags zu entriegeln, muß der Sollwertgeber, d.h. der Sollwerthebel, in Richtung Heben oder Senken verstellt werden (Schritt 56, 58 in Fig. 4). Der Senkenflag wird gelöscht, wenn der Sollwerthebel den Gleichgewichtszustand (Sollwert = Istwert) in Richtung Heben durchfährt. Das Hubwerk kann in diesem Fall der Bewegung deε Sollwerthebelε nicht folgen, da der Heben-Flag nach wie vor geεetzt iεt, so daß eine Betätigung deε Heben- Ventilε 45 nicht möglich iεt. Daε Programm fragt in Schritt 62 ab, ob beide Flags entriegelt sind; wenn dies nicht der Fall ist, springt das Programm erneut zurück zum Schritt 54, εo daß die Druckregelventile 44, 45 nicht ansteuerbar sind. Das Löschen des Heben-Flags erfolgt, indem der Soll¬ werthebel zurück in Richtung Senken bewegt wird, wobei beim Durchgang durch die Neutralstellung der Heben-Flag (Schritt 58) gelöscht wird. D.h., bei zweimaligem Durchfahren der Neu-tralstellung sind beide Flags gelöscht, so daß die Be¬ dingung gemäß Schritt 62 in Fig. 4 erfüllt ist und die Ansteuerung der Heben-/Senken-Ventile 44, 45 in Abhängig¬ keit von der Stellung des Sollwerthebels erfolgt. D.h. , bei einer Weiterbewegung des Sollwerthebels nach dem Durchgang durch die Neutralεtellung in Richtung Senken wird daε Hubwerk abgesenkt, während bei einer Bewegung in Richtung Heben daε Hubwerk angehoben wird.

In den vorbeεchriebenen Abfragen ist beim Schritt 54 ein gewiεεer Toleranzwert (Totband) vorgegeben, εo daß Sollwert und Istwert lediglich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs übereinstimmen müssen.

Für den Fall, daß in Schritt 54 festgestellt wird, daß der Sollwert des Hubwerks größer ist als der Istwert, befindet sich das System im Zustand "Heben".

Um die beiden Sicherheitsflagε zu entriegeln, muß umgekehrt wie im vorbeschriebenen Fall der Sollwerthebel zunächεt in die Senken-Stellung gebracht werden, wobei der Heben-Flag beim Durchgang durch die Neutralstellung entsperrt wird.

Das Hubwerk kann hier wiederum nicht der Bewegung des Sollwerthebels folgen, da der Senken-Flag noch entriegelt ist und somit die Heben-/Senken-Ventile 45, 44 nicht anεteuerbar sind.

Bei der anschließenden Zurückbewegung des Sollwerthebels und dem nochmaligen Durchgang durch die Neutralstellung wird dann der Senken-Flag gelöscht, so daß die Ansteuerung der Heben-/Senken-Ventile 45, 44 erfolgen kann. D.h., bei einer Weiterbewegung des Sollwerthebels in Richtung Heben wird das Hubwerk entsprechend folgen.

Für den Fall, daß im Programmschritt 54 festgeεtellt wird, daß der Sollwert innerhalb deε vorgegebenen Totbandε gleich dem Iεtwert ist, werden beide Sicherheitsflagε (Heben, Senken) εoftware äßig auf Null gesetzt, so daß daε Hubwerk εofort der Bewegung deε Sollwerthebelε folgen kann.

Durch das vorbeεchriebene Regelungεεyεtem iεt εicherge- εtellt, daß daε Hubwerk oder andere Verbraucher eines Nutz¬ fahrzeugs nicht durch versehentlicheε Auε-dem-Gleichge- wicht-Bringen deε Regelungεεyεtems verstellt werden kann, so daß eine Gefährdung umstehender Personen oder zu trans¬ portierender Güter usw. weiteεtgehend ausgeschloεsen iεt.

Bei den vorbeschriebenen Auεführungεbeiεpielen wirkt die Sicherheitεεchaltung im weεentlichen dann, wenn εich das System beim Einschalten des Verbrauchers im Ungleichge¬ wicht, d.h. wenn εich der Sollwert außerhalb deε von der Hubwerkslage vorgegebenen Entsperrbereichs befindet. Es kann allerdings auch vorgesehen werden, daß die Sicher¬ heitεεchaltung immer wirkt, εo daß daε Peripheriegerät erst nach Aufheben beider Sperren betätigbar ist.