BR102019009818A2 - sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho - Google Patents

sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho Download PDF

Info

Publication number
BR102019009818A2
BR102019009818A2 BR102019009818-0A BR102019009818A BR102019009818A2 BR 102019009818 A2 BR102019009818 A2 BR 102019009818A2 BR 102019009818 A BR102019009818 A BR 102019009818A BR 102019009818 A2 BR102019009818 A2 BR 102019009818A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
speed
control
operator
controller
driving system
Prior art date
Application number
BR102019009818-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Singh Aditya
D Zimmerman Joshua
Gulati Navneet
Cheng Tan
Original Assignee
Cnh Ind America Llc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cnh Ind America Llc filed Critical Cnh Ind America Llc
Publication of BR102019009818A2 publication Critical patent/BR102019009818A2/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/001Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like control systems
    • B62D11/003Electric or electronic control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/04Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of separate power sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • B62D11/12Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears using separate change-speed gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/02Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motors at a distance from liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/44Control of exclusively fluid gearing hydrostatic with more than one pump or motor in operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/47Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

trata-se de um método para executar um controle de trajeto em linha reta que pode incluir receber um comando de entrada associado ao controle da operação de um sistema de condução de primeiro lado e/ou um sistema de condução de segundo lado de uma transmissão hidrostática de um veículo de trabalho para conduzir o veículo ao longo de uma trajetória reta. o método também pode incluir receber primeiro e segundo sinais de velocidade associados às velocidades de saída dos sistemas de condução, e modificar o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida. além disso, o método pode incluir determinar um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função dos comandos de entrada e uma saída de controle determinada com base no sinal de velocidade corrigida. ademais, o método pode incluir controlar a operação da transmissão hidrostática com base pelo menos em parte no comando de controle ajustado.

Description

“SISTEMA E MÉTODO PARA EXECUTAR UM CONTROLE DE TRAJETO EM LINHA RETA DE UM VEÍCULO DE TRABALHO”
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente matéria refere-se, em geral, a veículos de trabalho e, mais particularmente, a um sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada de trajetória dupla para permitir que o veículo de trabalho seja conduzido ao longo de uma trajetória reta quando um deslocamento reto for comandado pelo operador.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Determinados tipos de veículos de trabalho, como minicarregadeiras, escavadeiras, e outros veículos em esteira, incluem uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada de trajetória dupla que é usada para propulsão e direção do veículo. De modo específico, a transmissão hidrostática tipicamente inclui uma bomba hidráulica independente e um motor para conduzir cada um dos componentes de condição de lado esquerdo e direito do veículo (por exemplo, rodas/pneus de lado esquerdo e direito ou rodas/lagartas de condução de lado esquerdo e direito). Por exemplo, uma primeira bomba hidráulica e motor pode ser proporcionada para conduzir de modo giratório as rodas de lado esquerdo do veículo enquanto uma bomba hidráulica separada e motor podem ser proporcionadas para conduzir de modo giratório as rodas de lado direito do veículo. Como tal, a velocidade rotacional das rodas de lado esquerdo e direito pode ser independentemente controlada, permitindo, assim, que o veículo seja dirigido. Por exemplo, conduzindo-se de modo giratório as rodas de lado esquerdo mais rápido que as rodas de lado direito, o veículo de trabalho pode ser guiado para a direita. De modo similar, conduzindo-se de modo giratório as rodas de lado direito mais rápido que as rodas de lado esquerdo, o veículo de trabalho pode ser guiado para a esquerda.
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 9/75
2/47 [003] Adicionalmente, o operador do veículo de trabalho é tipicamente dotado de um ou mais dispositivos de entrada dentro da cabine do veículo, tal como um joystick esquerdo e um joystick direito, para proporcionar comandos de controle independentes para regular a velocidade de condução dos componentes de condução de lado esquerdo e lado direito. Por exemplo, o operador pode utilizar o joystick esquerdo para proporcionar comandos de joystick adequados para controlar a velocidade de condução das rodas de lado esquerdo e pode utilizar o joystick direito para proporcionar comandos de joystick adequados para controlar a velocidade de condução das rodas de lado direito. Nesse sentido, o operador pode dirigir o veículo de trabalho como se estivesse sendo conduzido ajustando-se o posicionamento relativo dos joysticks esquerdo e direito, ajustando, assim, a velocidade de condução relativa das rodas de lado esquerdo e direito, respectivamente. De modo similar, para conduzir o veículo de trabalho ao longo de uma trajetória reta, o operador pode mover os joysticks esquerdo e direito a partir de sua posição neutra para a mesma posição para frente ou para trás de modo a proporcionar comandos de joystick iguais associados à condição das rodas de lado esquerdo e direito na mesma velocidade.
[004] No entanto, mesmo quando o operador comandar que o veículo de trabalho seja conduzido ao longo de uma trajetória reta (por exemplo, proporcionandose entradas iguais através dos joysticks esquerdo e direito), o veículo pode guinar para a esquerda ou direita devido a um ou mais fatores, tais como tolerâncias de fabricação, ineficiências de linha de transmissão hidráulica, “desgaste e ruptura” da bomba e componentes do motor, condições de carregamento, diferentes tamanhos de pneu, etc. Por exemplo, diferenças nas eficiências operacionais entre as bombas/motores de lado esquerdo e direito podem resultar em diferentes saídas de condução de lado esquerdo/direito apesar de o operador proporcionar entradas iguais no sistema, induzindo, assim, o veículo a guinar para esquerda ou para direita. De modo similar, mesmo com saídas de condução iguais a partir das bombas/motores de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 10/75
3/47 lado esquerdo e direito, o veículo de trabalho ainda pode guinar para esquerda ou direita devido a diâmetros de pneu variáveis entre os pneus de lado esquerdo e direito (por exemplo, devido a tolerâncias de fabricação de pneus e/ou devido a pressões de pneus diferentes). Nesse sentido, propuseram-se sistemas da técnica anterior que tentaram endereçar essa questão permitindo-se que a saída de condução às rodas esquerda e/ou direita fosse ajustada, conforme a necessidade, para permitir que o veículo de trabalho fique em trajeto em linha reta quando comandado a fazê-lo pelo operador. Por exemplo, sistemas da técnica anterior conhecidos permitem que um operador insira manualmente um ajuste de acabamento que é diretamente aplicado aos comandos de joystick proporcionados pelo operador. No entanto, apesar desses sistemas da técnica anterior, há uma necessidade por sistemas mais eficientes e/ou eficazes para proporcionar controle de trajeto em linha reta para um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada de trajetória dupla.
[005] De modo correspondente, um sistema e método aperfeiçoado para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho para permitir que o veículo seja conduzido ao longo de uma trajetória reta quando comandado a fazê-lo pelo operador seriam bem-vindos na tecnologia.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [006] Aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.
[007] Em um aspecto, a presente matéria se refere a um método implementado por computador para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada. O método pode, em geral, receber, com um dispositivo computacional, pelo menos um comando de entrada de operador associado ao controle de uma
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 11/75
4/47 operação de pelo menos um dentre um sistema de condução de primeiro lado ou um sistema de condução de segundo lado da transmissão hidrostática, com pelo menos um comando de entrada de operador sendo associado ao comando do veículo de trabalho para ser conduzido ao longo de uma trajetória reta. O método também pode incluir receber, com o dispositivo computacional, um primeiro sinal de velocidade associado a uma primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo sinal de velocidade associado a uma segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado, e modificar, com o dispositivo computacional, um dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida. Além disso, o método pode incluir determinar, com o dispositivo computacional, um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função de pelo menos um comando de entrada de operador e uma saída de controle determinada com base pelo menos em parte em um diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade. Ademais, o método pode incluir controlar, com o dispositivo computacional, a operação da transmissão hidrostática com base pelo menos em parte no comando de controle ajustado para conduzir o veículo de trabalho ao longo da trajetória reta.
[008] Em outro aspecto, a presente matéria se refere a um sistema para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho. O sistema pode, em geral, incluir uma transmissão hidrostática tendo um sistema de condução de primeiro lado e um sistema de condução de segundo lado, com o sistema de condução de primeiro lado sendo configurado para conduzir de modo giratório pelo menos um componente de saída de condução correspondente situado em um primeiro lado do veículo de trabalho, e o sistema de condução de segundo lado sendo configurado para conduzir de modo giratório pelo menos um componente de saída de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 12/75
5/47 condução correspondente situado em um segundo lado do veículo de trabalho. O sistema também pode incluir um primeiro sensor de velocidade configurado para detectar uma primeira velocidade de saída associada ao sistema de condução de primeiro lado, e um segundo sensor de velocidade configurado para detectar uma segunda velocidade de saída associada ao sistema de condução de segundo lado. Além disso, o sistema pode incluir um controlador comunicativamente acoplado ao primeiro e segundo sensores de velocidade, com o controlador incluindo um processador e uma memória relacionada. A memória pode armazenar instruções que, quando implementadas pelo processador, configuram o controlador para receber pelo menos um comando de entrada de operador associado ao controle da operação do sistema de condução de primeiro lado ou o sistema de condução de segundo lado, com o pelo menos um comando de entrada de operador sendo associado ao comando do veículo de trabalho para ser conduzido ao longo de uma trajetória reta. O controlador também pode ser configurado para receber um primeiro sinal de velocidade a partir do primeiro sensor de velocidade associado à primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo sinal de velocidade a partir do segundo sensor de velocidade associado à segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado. Além disso, o controlador pode ser configurado para modificar um dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida. Ademais, o controlador pode ser configurado para determinar um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função do pelo menos um comando de entrada de operador e uma saída de controle determinada com base pelo menos em parte em um diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade. Adicionalmente, o controlador pode ser configurado para controlar a operação da transmissão hidrostática com base pelo
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 13/75
6/47 menos em parte no comando de controle ajustado para conduzir o veículo de trabalho ao longo da trajetória reta.
[009] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidos com referência à descrição e às reivindicações anexas a seguir. Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem parte deste relatório descritivo, ilustrar modalidades da invenção e, junto à descrição, servem para explicar os princípios da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [010] Uma revelação completa e dinâmica da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, voltada a um indivíduo com conhecimento comum na técnica, será apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, em que:
[011 ] A Figura 1 ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria;
[012] A Figura 2 ilustra uma vista esquemática de vários componentes do veículo de trabalho mostrado na Figura 1, ilustrando particularmente uma modalidade de uma transmissão hidrostática do veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria;
[013] A Figura 3 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema de controle adequado para controlar vários componentes de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando particularmente o sistema de controle configurados para controlar componentes da transmissão hidrostática do veículo de trabalho;
[014] A Figura 4 ilustra uma vista esquemática de uma implementação específica do sistema de controle descrito anteriormente com referência à Figura 3 de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando particularmente uma modalidade exemplificadora do sistema configurado como um sistema de controle de trajeto em
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 14/75
7/47 linha reta para controlar eletronicamente a operação da transmissão hidrostática do veículo quando o operador tiver comandado que o veículo de trabalho seja conduzido ao longo de uma trajetória reta;
[015] A Figura 5 ilustra um fluxograma que proporcionar uma lógica de controle para executar uma modalidade do controle de trajeto em linha reta descrito anteriormente com referência à Figura 4 de acordo com aspectos da presente matéria;
[016] A Figura 6 ilustra um fluxograma de uma modalidade de uma metodologia para executar uma rotina de calibração para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria;
[017] A Figura 7 ilustra um fluxograma de outra modalidade de uma metodologia para executar uma rotina de calibração para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria;
[018] a Figura 8 ilustra um fluxograma de uma modalidade adicional de uma metodologia para executar uma rotina de calibração para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria;
[019] A Figura 9 ilustra um fluxograma de uma modalidade de uma metodologia para permitir que um operador ajuste manualmente um fator de escalonamento de velocidade usado durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria; e [020] A Figura 10 ilustra um fluxograma de uma modalidade de um método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada de acordo com aspectos da presente matéria.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 15/75
8/47 [021] Referindo-se agora, em detalhes, às modalidades da invenção, um ou mais exemplos são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é proporcionado a título de explicação da invenção, sem limitação à invenção. De fato, tornar-se-á aparente aos indivíduos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem divergir do escopo ou âmbito da invenção. Por exemplo, recursos ilustrados ou descritos como parte de uma modalidade podem ser usados com outra modalidade para produzir uma modalidade adicional. Logo, pretende-se que a presente invenção abranja essas modificações e variações conforme se encontra no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.
[022] Em geral, a presente matéria se refere a sistemas e métodos aperfeiçoados para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho para permitir que o veículo seja conduzido ao longo de uma trajetória reta quando comandado a fazê-lo pelo operador. De modo específico, em várias modalidades, a presente matéria é aplicável a veículos de trabalho tendo sistemas de condução independentemente controlados para controlar separadamente a velocidade de condução do veículo ao longo de cada um de seus lados, tal como qualquer veículo incluindo uma transmissão hidrostática de trajetória dupla. Conforme será descrito abaixo, um controlador do sistema revelado pode ser configurado para utilizar um fator de escalonamento de velocidade para modificar um sinal de velocidade correspondente associado à velocidade de saída do sistema de condução de lado esquerdo ou do sistema de condução direito do veículo. Nesse caso, o fator de escalonamento de velocidade pode ser selecionado ou ajustado para considerar quaisquer diferenças entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito que podem, de outro modo, resultar no veículo de trabalho guinando para esquerda ou para direta quando um deslocamento em linha reta for comandado, tais como tolerâncias de fabricação para os pneus do veículo, diferentes pressões dos pneus, desalinhamento entre as montagens de roda, desequilíbrios de carga. O sinal de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 16/75
9/47 velocidade modificada ou corrigida determinado com base no fator de escalonamento de velocidade pode, então, ser usado para determinar um erro de velocidade entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito, que podem, então, ser inseridos em um algoritmo de controle de laço fechado para determinar uma saída de controle para modificar os comandos de entrada recebidos a partir do operador (por exemplo, os comandos de joystick) de modo que permita que o veículo de trabalho fique em trajeto reto quando comandado.
[023] Referindo-se agora aos desenhos, as Figuras 1 e 2 ilustram diferentes vistas de uma modalidade de um veículo de trabalho 10. De modo específico, a Figura 1 ilustra uma vista lateral do veículo de trabalho 10 e a Figura 2 ilustra uma vista esquemática de vários componentes do veículo de trabalho 10 mostrado na Figura 1. Conforme mostrado, o veículo de trabalho 10 é configurado como uma minicarregadeira. No entanto, em outras modalidades, o veículo de trabalho 10 pode ser configurado como qualquer outro veículo de trabalho adequado conhecido na técnica que inclua sistemas de condução independentemente controlados para controlar separadamente a velocidade de condução do veículo ao longo de cada uma de suas laterais, tal como qualquer veículo que inclua uma transmissão hidrostática de trajetória dupla.
[024] Conforme mostrado, o veículo de trabalho 10 inclui um par de rodas dianteiras 12,14 (e pneus dianteiros associados 15), um par de rodas traseiras 16,18 (e pneus traseiros associados 19), e um chassi 20 acoplado e suportado pelas rodas 12, 14, 16, 18. Uma cabine do operador 22 pode ser suportada por uma porção do chassi 20 e pode alojar vários dispositivos de entrada, tais como alavancas ou joysticks de controle de velocidade/direção 24 e uma ou mais alavancas ou joysticks de elevação/inclinação 25, para permitir que um operador controle a operação do veículo de trabalho 10. Além disso, o veículo de trabalho 10 pode incluir um motor 26 e uma transmissão hidrostática de trajetória dupla 28 acoplada ou, de outro modo,
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 17/75
10/47 suportada pelo chassi 20.
[025] Ademais, conforme mostrado na Figura 1, o veículo de trabalho 10 pode incluir um par de braços carregadores 30 (um deles é mostrado) acoplados entre o chassi 20 e um implemento adequado 32 (por exemplo, um balde, garras, lâmina e/ou similares). Os cilindros hidráulicos 34, 35 também podem ser acoplados entre o chassi 20 e os braços carregadores 30 e entre os braços carregadores 30 e o implemento 32 para permitir que o implemento 32 seja suspenso/rebaixado e/ou pivotado em relação ao solo. Por exemplo, um cilindro de suspensão 34 pode ser acoplado entre o chassi 20 e cada braço carregador 30 para suspender e rebaixar os braços carregadores 30, controlando, assim, a altura do implemento 32 em relação ao solo. Adicionalmente, um cilindro de inclinação 35 pode ser acoplado entre cada braço carregador 30 e o implemento 32 para pivotar o implemento 32 em relação aos braços carregadores 30, controlando, assim, o ângulo de inclinação de pivô do implemento 32 em relação ao solo.
[026] Conforme particularmente mostrado na Figura 2, a unidade de condução hidrostática 28 do veículo de trabalho 10 pode incluir um par de sistemas de condução hidráulica independentemente controlados (por exemplo, um sistema de condução de primeiro lado ou esquerdo 36 e um segundo ou sistema de condução direito 38), com cada sistema de condução 36, 38 sendo configurado para conduzir separadamente as rodas de lado esquerdo 12, 16 ou as rodas de lado direito 14, 18 do veículo de trabalho 10 através de uma bomba/motor hidráulico associado. Por exemplo, conforme mostrado na modalidade ilustrada, o sistema de condução de lado esquerdo 36 inclui um primeiro motor hidráulico ou esquerdo 40 configurado para conduzir as rodas laterais esquerdas 12, 16 através dos eixos dianteiro e traseiro 41, 43, respectivamente, enquanto o sistema de condução direito 38 inclui um segundo ou motor hidráulico direito 42 configurado para conduzir as rodas de lado direito 14, 18 através dos eixos dianteiro e traseiro 41, 43, respectivamente. Alternativamente, os
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 18/75
11/47 motores 40, 42 podem ser configurados para conduzir as rodas 12,14,16,18 usando quaisquer outros meios adequados na técnica, tal como acoplando-se cada motor 40, 42 a seu respectivo par de rodas através de uma disposição de roda dentada/correia adequada (não mostrada). Adicionalmente, cada sistema de condução 36, 38 também pode incluir uma bomba hidráulica separada acionada pelo motor 26, que, sucessivamente, fornece fluido pressurizado a seu respectivo motor. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o sistema de condução de lado esquerdo 36 inclui uma primeira ou bomba hidráulica esquerda 44 fluidicamente conectada ao motor esquerdo 40 (por exemplo, através de uma mangueira hidráulica adequada ou outro acoplamento fluídico 48) enquanto o sistema de condução direito 38 inclui uma segunda ou bomba hidráulica direita 46 fluidicamente conectada ao motor direito 40 (por exemplo, através de uma mangueira hidráulica adequada ou outro acoplamento fluídico 48).
[027] Na modalidade ilustrada, controlando-se individualmente a operação de cada bomba 44, 46, a velocidade das rodas laterais esquerdas 12, 16 pode ser regulada independentemente das rodas de lado direito 14, 18. Por exemplo, cada bomba 44, 46 pode incluir ou ser associada a um ou mais atuadores eletronicamente controlados (por exemplo, solenoides dianteiro e reverso acoplados a um pistão de controle) configurado para ajustar a posição de sua placa oscilante associada, permitindo, assim, que o deslocamento da bomba 44, 46 seja automaticamente ajustado. Como tal, ajustando-se o deslocamento da bomba esquerda 44, o fluxo do fluido hidráulico fornecido ao motor esquerdo 40 pode ser variado, ajustando, assim, a velocidade de saída do motor 40 e, logo, a velocidade de condução associada das rodas laterais esquerdas 12, 16. De modo similar, ajustando-se o deslocamento da bomba direita 46, o fluxo do fluido hidráulico fornecido ao motor direito 42 pode ser variado, ajustando, assim, a velocidade de saída do motor 42 e, logo, a velocidade de condução associada das rodas de lado direito 14, 18.
[028] Deve-se avaliar que a configuração do veículo de trabalho 10 descrito
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 19/75
12/47 anteriormente e mostrado nas Figuras 1 e 2 é fornecida somente para colocar a presente matéria e um campo exemplificador de uso. Logo, deve-se avaliar que a presente matéria pode ser prontamente adaptável a qualquer maneira de configuração de veículo de trabalho. Por exemplo, em uma modalidade alternativa, o veículo de trabalho 10 pode ser configurado como um veículo com lagartas e, logo, pode incluir lagartas conforme oposto a rodas/pneus. Nessa modalidade, cada motor 40, 42 pode ser configurado para conduzir de modo giratório uma roda de condução associada do veículo com lagartas que, sucessivamente, é acoplada e conduz uma lagarta infinita. De modo correspondente, deve-se avaliar que qualquer componente de saída adequado (incluindo rodas/pneus ou uma roda de condução/lagarta) pode ser incluído ou, de outro modo, associado a cada um dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 para propelir e/ou dirigir o veículo de trabalho 10.
[029] Referindo-se agora à Figura 3, uma modalidade de um sistema de controle 100 adequado para controlar os vários componentes de um veículo de trabalho é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Em geral, o sistema de controle 100 será descrito no presente documento com referência ao veículo de trabalho 10 descrito anteriormente com referência às Figuras 1 e 2. No entanto, devese avaliar pelos indivíduos versados na técnica que o sistema 100 revelado pode geralmente ser utilizado para controlar um ou mais componentes de qualquer veículo de trabalho adequado.
[030] Conforme mostrado, o sistema de controle 100 inclui um controlador 102 configurado para controlar eletronicamente a operação de um ou mais componentes do veículo de trabalho 10, tais como os vários componentes hidráulicos do veículo de trabalho 10 (por exemplo, a transmissão hidrostática 28). Em geral, o controlador 102 pode compreender qualquer dispositivo baseado em processador adequado conhecido na técnica, esse dispositivo computacional ou qualquer combinação adequada de dispositivos computacionais. Logo, em diversas modalidades, o
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 20/75
13/47 controlador 102 pode incluir um ou mais processadores 104 e dispositivos de memória associados 106 configurados para realizar uma variedade de funções implementadas por computador. Conforme o uso em questão, o termo “processador” se refere não somente a circuitos integrados referidos na técnica como sendo incluídos em um computador, mas também se refere a um controlador, um microcontrolador, um microcomputador, um controlador de lógica programável (PLC), um circuito integrado para aplicações específicas, e outros circuitos programáveis. Adicionalmente, os dispositivos de memória 106 do controlador 102 podem geralmente compreender elementos de memória incluindo, sem limitação, uma mídia legível por computador (por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM)), mídia não volátil legível por computador (por exemplo, uma memória flash), um disquete flexível, um disco compacto de memória somente para leitura (CD-ROM), um disco magneto-óptico (MOD), um disco versátil digital (DVD) e/ou outros elementos de memória adequados. Esses dispositivos de memória 106 podem geralmente ser configurados para armazenar instruções legíveis por computador adequadas que, quando implementadas pelos processadores 104, configuram o controlador 102 para realizar várias funções implementadas por computador, como vários aspectos das rotinas de calibração e/ou outras metodologias de controle descritas no presente documento. Além disso, o controlador 102 também pode incluir vários outros componentes adequados, tal como um circuito ou módulo de comunicações, um ou mais canais de entrada/saída, um barramento de dados/controle e/ou similares.
[031] Deve-se avaliar que o controlador 102 pode corresponder a um controlador existente do veículo de trabalho 10 ou o controlador 102 pode corresponder a um dispositivo de processamento separado. Por exemplo, em uma modalidade, o controlador 102 pode formar todo ou parte de um módulo de encaixe separado que pode ser instalado dentro do veículo de trabalho 10 para permitir que o sistema e método revelados sejam implementados sem exigir que um software
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 21/75
14/47 adicional seja transferido por upload em dispositivos de controle existentes do veículo
10.
[032] Conforme mostrado na Figura 3, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a vários componentes para controlar a operação das bombas hidráulicas 44, 46 (e, logo, dos motores hidráulicos 40, 42) dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 da transmissão hidrostática 28. Por propósitos de descrição, os vários componentes para controlar a operação da bomba hidráulica esquerda 44 e o motor hidráulico esquerdo associado 40 serão descritos abaixo em detalhes com referência à Figura 3. No entanto, deve-se avaliar que os componentes para controlar a operação da bomba hidráulica direita 46 e o motor hidráulico direito 42 pode funcionar de modo igual ou similar àqueles para a bomba/motor/esquerdo para proporcionar a operação desejada.
[033] Conforme indicado anteriormente, a bomba hidráulica 44 pode ser acionada pelo motor 26 e pode ser fluidicamente conectada ao motor hidráulico 40 através de acoplamentos fluídicos adequados 48 (por exemplo, mangueiras hidráulicas). O motor hidráulico 40 pode, sucessivamente, acionar as rodas laterais esquerdas 12, 16 do veículo 10. Em várias modalidades, o motor 40 pode ser configurado como um motor de deslocamento fixo enquanto a bomba hidráulica 44 pode ser configurada como uma bomba de deslocamento variável. De modo correspondente, para alterar a velocidade rotacional do motor 40 (e, logo, a velocidade rotacional das rodas 12,16), o deslocamento da bomba hidráulica 44 pode ser variado ajustando-se a posição ou ângulo de uma placa oscilante (indicada pela seta 108) da bomba 44, ajustando, assim, o fluxo de fluido hidráulico ao motor 40.
[034] Para controlar eletronicamente o deslocamento da placa oscilante 108, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado às válvulas de regulação de pressão adequadas 110, 112 (PRVs) (por exemplo, válvulas ativadas solenoides) configuradas para regular a pressão de fluido hidráulico fornecida a um pistão de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 22/75
15/47 controle 114 da bomba 44. De modo específico, conforme mostrado esquematicamente na Figura 3, o controlador 102 pode ser acoplado a um PRV dianteiro 110 configurado para regular a pressão do fluido hidráulico fornecido a uma câmara dianteira 116 do pistão de controle 114 e um PRV reverso 112 configurado para regular a pressão do fluido hidráulico fornecido a uma câmara reversa 118 do pistão de controle 114. Pressurizando-se a câmara dianteira 116, a placa oscilante 108 da bomba 44 pode ser deslocada de modo que o fluido hidráulico flua através do laço de fluido definido entre a bomba/motor 44, 40 de modo que induza o motor 40 a conduzir as rodas 12, 16 na direção para frente. De modo similar, pressurizando-se a câmara reversa 118, a placa oscilante 108 pode ser deslocada de modo que o fluido hidráulico flua através do laço de fluido de modo a fazer com que o motor 40 conduza as rodas 12, 16 na direção reversa.
[035] Conforme genericamente entendido, a corrente fornecida a cada PRV 110,112 é diretamente proporcional à pressão fornecida a sua câmara correspondente 116, 118, a diferença de pressão da mesa é, sucessivamente, diretamente proporcional ao deslocamento da placa oscilante 108. Logo, por exemplo, aumentando-se o comando de corrente ao PRV dianteiro 110 por uma dada quantidade, a pressão dentro da câmara dianteira 116 e, logo, o ângulo da placa oscilante 108 pode ser aumentado por uma quantidade proporcional. À medida que o ângulo da placa oscilante 108 é aumentado, o fluxo de fluido hidráulico fornecido ao motor 40 é similarmente aumentado, resultando, assim, em um aumento na velocidade rotacional das rodas 12, 16 na direção para frente. Uma estratégia de controle similar pode ser usada para aumentar a velocidade rotacional das rodas 12, 16 na direção reversa aumentando-se o comando de corrente fornecido ao PRV reverso 112.
[036] Conforme indicado anteriormente, os vários componentes associados à bomba/motor direito 46, 42 podem funcionar ou operar de modo igual ou similar aos
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 23/75
16/47 componentes correspondentes associados à bomba/motor esquerdo 44, 40. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 3, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado aos respectivos PRVs dianteiro e reverso 120, 122 (por exemplo, válvulas ativadas solenoides) para regular a pressão de fluido hidráulico fornecido às câmara dianteira e reversa 124, 126, respectivamente, de um pistão de controle associado 128 da bomba hidráulica direita 46. Pressurizando-se a câmara dianteira 124 (ou a câmara reversa 126), uma placa oscilante (indicada pela seta 129) da bomba hidráulica direita 46 pode ser deslocada de modo que o fluido hidráulico flua através do laço de fluido definido entre a bomba 46 e o motor associado 42 de modo a fazer com que o motor 42 conduza as rodas direitas 14, 18 na direção para frente (ou na direção reversa). Como tal, ajustando-se o comando atual ao PRV dianteiro 120 (ou ao PRV reverso 122) por uma dada quantidade, a pressão dentro da câmara dianteira 124 (ou da câmara reversa 126) e, logo, o ângulo da placa oscilante 129 pode ser ajustado por uma quantidade proporcional, que pode, sucessivamente, ajustar o fluxo de fluido hidráulico fornecido ao motor 42, resultando, assim, na velocidade rotacional das rodas 14, 18 sendo variadas.
[037] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 3, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais dispositivos de entrada 130 para receber comandos de entrada a partir do operador. Por exemplo, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais joysticks 104 (por exemplo, joysticks de velocidade/direção) 24 mostrados na Figura 1) para permitir que o operador proporcione entradas de velocidade/direção ao controlador 102 para controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38. De modo específico, em uma modalidade, o veículo de trabalho 10 pode incluir tanto um joystick esquerdo para permitir que o operador proporcione comandos de entrada (por exemplo, comandos de joystick esquerdo) para controlar a operação do sistema de condução esquerdo 36 e um joystick direito
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 24/75
17/47 (ou outro dispositivo de entrada adequado) para permitir que o operador proporcione comandos de entrada (por exemplo, comandos de joystick direito) para controlar a operação do sistema de condição direito 38. Alternativamente, o veículo de trabalho 10 pode incluir um púnico joystick de velocidade/direção para proporcionar comandos de entrada (por exemplo, comandos de joystick esquerdo e direito) para controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38. Independentemente, com base nos comandos de joystick esquerdo e direito recebidos a partir do operador, o controlador 102 pode, sucessivamente, ser configurado para proporcionar comandos de bomba adequados (por exemplo, sob a forma de comandos atais aos PRVs associados 110, 112, 120, 122) para controlar a operação de cada bomba 44, 46. Por exemplo, se os comandos de joystick esquerdo e direito recebidos a partir do operador indicarem que o operador deseja se deslocar ao longo de uma trajetória reta (por exemplo, quando entradas iguais forem recebidas a partir dos joysticks esquerdo e direito ou quando o joystick único for empurrado para frente ou para trás), o controlador 102 pode ser configurado para transmitir comandos de bomba adequados para controlar os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 de modo que resulte em um deslocamento em linha reta do veículo de trabalho 10. De modo similar, se os comandos de joystick esquerdo e direito recebidos a partir do operador indicarem que o operador deseja guiar para esquerda ou para direita (por exemplo, quando as entradas recebidas a partir dos joysticks esquerdo e direito diferirem ou quando o joystick único for movido para esquerda ou para direita), o controlador 102 pode ser configurado para transmitir comandos de bomba adequados para controlar os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 de modo que resulte no veículo de trabalho 10 sendo guiado na direção desejada.
[038] Além disso, o veículo de trabalho 10 também pode incluir vários outros dispositivos de entrada 134 para permitir que o operador proporcione entradas ao
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 25/75
18/47 controlador 102. Por exemplo, vários outros dispositivos de entrada 134 podem estar situados dentro da cabine do veículo 22, tais como botões, botões giratórios, alavancas, painéis de exibição (por exemplo, painéis sensíveis ao toque), e/ou similares proporcionados ao longo do painel de controle do veículo ou, de outro modo, posicionados em um local acessível na cabine 22. Esses dispositivos de entrada 134 também podem incluir botões ou outros elementos de interface proporcionados em associados a outros dispositivos de entrada, tal como quando os joysticks 132 forem configurados como um joystick ou alavanca de múltiplas funções e inclui vários botões ou elementos diferentes associados ao mesmo. Além disso, os dispositivos de entrada 134 também podem incluir dispositivos de entrada auxiliares que permitem que o operador (incluindo técnicos de serviço) façam interface com o controlador 102, tais como laptops, ferramentas de serviço, e/ou outros dispositivos que possam ser acoplados ao controlador 102 através de uma porta adequada ou outro canal I/O ou meios associados ao veículo de trabalho 10.
[039] Além disso, o controlador 102 também pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais sensores para monitorar um ou mais parâmetros operacionais do veículo de trabalho 10, tais como um ou mais sensores para monitorar a operação da transmissão hidrostática 28. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 3, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais sensores de velocidade 136, 138 para monitorar uma velocidade de saída de cada um dos sistemas de condução 36, 38. De modo específico, na modalidade ilustrada, o controlador 102 é acoplado a um sensor de velocidade do lado esquerdo 136 para monitorar a velocidade de entrada do sistema de condução esquerdo 36, tal como monitorando-se a velocidade de saída do motor hidráulico esquerdo 40. Adicionalmente, o controlador 102 também é acoplado a um sensor de velocidade do lado direito 138 para monitorar a velocidade de saída do sistema de condução direito 38, tal como monitorando-se a velocidade de saída do motor hidráulico direito 42.
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 26/75
19/47
Conforme será descrito abaixo, os sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136,138 podem ser utilizados pelo controlador para executar um sistema de controle de trajeto em linha reta para permitir que o veículo de trabalho 10 seja conduzido em uma linha reta quando for comandado a fazê-lo pelo operador, tal como utilizando-se os sinais de velocidade como retroalimentação em um algoritmo de controle de laço fechado para calcular uma saída de controle para modificar um ou ambos os comandos de joystick recebidos a partir do operador.
[040] Deve-se avaliar que a configuração de sistema mostrada na Figura 3 é simplesmente ilustrada para proporcionar um exemplo de uma configuração de sistema adequada de acordo com aspectos da presente matéria. Em outras modalidades, a configuração de sistema pode ter qualquer outra configuração adequada. Por exemplo, em uma modalidade, os motores hidráulicos também podem corresponder a motores de deslocamento variável eletronicamente controlados. Nessa modalidade, a velocidade de saída de cada sistema de condução 36, 38 pode ser controlada ajustando-se o deslocamento das bombas e/ou motores. De modo similar, em outra modalidade, as bombas hidráulicas podem incluir sensores de ângulo oscilante para proporcionar retroalimentação de laço fechado ao controlador para controlar os PRVs. Nessa modalidade, o controlador pode ser configurado para regular a operação dos PRVs para alcançar um ângulo oscilante desejado com base na retroalimentação proporcionada pelos sensores.
[041] Referindo-se agora à Figura 4, uma vista esquemática de uma implementação específica do sistema de controle 100 descrito anteriormente com referência à Figura 3 é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria, ilustrando particularmente uma modalidade exemplificadora do sistema 100 configurado como um sistema de controle de trajeto em linha reta 200 para controlar eletronicamente a operação da transmissão hidrostática do veículo 28 quando o
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 27/75
20/47 operador tiver comandado que o veículo de trabalho 10 seja conduzido ao longo de uma trajetória reta. Deve-se avaliar que, embora aspectos da modalidade do sistema de controle de trajeto em linha reta 200 mostrado na Figura 4 sejam descritos como sendo implementados ou formando parte do controlador 102 descrito anteriormente com referência à Figura 4, esses aspectos podem, de preferência, ser implementados ou formar parte de um controlador separado ou módulo de controle que pode ser comunicativamente acoplado ao controlador 102 (por exemplo, como parte do sistema ou rede computacional distribuída) ou que seja configurado como um sistema ou subsistema de controle “autônomo”.
[042] Em geral, o sistema de controle 200 pode ser usado para proporcionar comandos de bomba (por exemplo, sob a forma de comandos ou sinais atuais) aos PRVs dianteiros e reversos 110, 112, 120, 122 usados para controlar o deslocamento das bombas hidráulicas esquerda e direitas 44, 46 da transmissão hidrostática 28. Conforme indicado anteriormente, a bomba esquerda 44 pode ser configurada para proporcionar potência ao motor hidráulico esquerdo 40, que, sucessivamente, conduz os componentes de saída de condução esquerdos 201 do sistema de condução esquerdo 36 (por exemplo, rodas/pneus laterais esquerdos de um veículo sobre rodas ou a roda/lagarta lateral esquerdo de um veículo com lagartas). De modo similar, a bomba direita 46 pode ser configurada para proporcionar potência ao motor hidráulico direito 42, que, sucessivamente, conduz os componentes de saída de condução direitos 203 do sistema de condução direito 38 (por exemplo, rodas/pneus laterais esquerdos de um veículo sobre rodas ou a roda/lagarta lateral esquerdo de um veículo com lagartas). Ademais, os sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138 podem ser utilizados para monitorar a velocidade de saída dos motores hidráulicos esquerdo e direito 40, 42, respectivamente, à medida que cada motor 40, 42 estiver sendo operado para conduzir de modo giratório seus componentes de saída de condução associados 201, 203. Deve-se avaliar que, além dos sensores de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 28/75
21/47 velocidade 136,138 (ou uma alternativa aos mesmos), o sistema também pode incluir sensores de velocidade adequados para monitorar a velocidade rotacional dos componentes de saída de condução 201,203 de cada sistema de condução 36, 38, tais como sensores de velocidade configurados para monitorar a velocidade rotacional das rodas laterais esquerdas 12, 16 e as rodas laterais direitas 12, 18 do veículo de trabalho 10 (ou a roda de condução lateral esquerda e a roda de condição lateral direita de um veículo com lagartas).
[043] Em geral, os sinais de velocidade dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138 podem ser utilizados para calcular um erro de velocidade 202 entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 (por exemplo, no bloco subtrator 204 mostrado na Figura 4) que é usado como retroalimentação em um algoritmo de controle de laço fechado 206. No entanto, antes de calcular o erro de velocidade 202, os sinais de velocidade emitidos a partir do sensor de velocidade do lado esquerdo 136 ou do sensor de velocidade do lado direito 138 podem ser modificados por um fator de escalonamento de velocidade 208. Por exemplo, conforme mostrado na modalidade ilustrada, os sinais de velocidade direitos do sensor de velocidade do lado direito 138 podem ser modificados pelo fator de escalonamento de velocidade 208 (por exemplo, no bloco multiplicador 210) para gerar um sinal de velocidade direito modificado ou corrigido (indicado pela seta 212 na Figura 4). O sinal de velocidade direito corrigido 212 pode, então, ser inserido no bloco subtrator 204 junto ao sinal de velocidade esquerdo para calcular o erro de velocidade 202 entre os sinais de velocidade. Deve-se avaliar que, em uma modalidade, cada sinal de velocidade pode ser filtrado (por exemplo, através dos filtros 214) como uma etapa de processamento inicial antes de ser modificado pelo fator de escalonamento de velocidade 208 e/ou antes de ser usado para calcular o erro de velocidade 202.
[044] Conforme será descrito mais adiante em maiores detalhes, o fator de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 29/75
22/47 escalonamento de velocidade 208 pode geralmente corresponder a um modificador de velocidade que é calculado ou selecionado para permitir que os sinais de velocidade esquerdos ou os sinais de velocidade direitos sejam ajustados de modo a considerar as diferenças entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 que podem, de outro modo, resultar no veículo 10 guinando para a esquerda ou direita quando um deslocamento reto for comandado, tais como tolerâncias de fabricação para os pneus do veículo, diferentes pressões dos pneus, desalinhamento entre as montagens de roda, desequilíbrios de carga, etc. De modo específico, o fator de escalonamento de velocidade 208 pode ser usado para aumentar ou diminuir os sinais de velocidade associados, conforme a necessidade, de odo que os comandos de bomba finais fornecidos aos PRVs associados 110, 112, 120, 122 das bombas hidráulicas 44, 46 resultem em um deslocamento em linha reta do veículo de trabalho 10. Por exemplo, se o veículo de trabalho 10 estiver guinando para a direita quando o veículo 10 for comandado a se deslocar em linha reta devido aos pneus direitos tendo um diâmetro de pneu menor do que os pneus esquerdos (por exemplo, devido às tolerâncias de fabricação de pneus ou devido a diferentes pressões de pneus), o fator de escalonamento de velocidade 208 pode ser selecionado para diminuir o sinal de velocidade direito (por exemplo, selecionando-se um fator de escalonamento de velocidade 208 que seja menor que um) de modo que o erro de velocidade 202 sendo inserido no algoritmo de controle de laço fechado 206 seja similarmente ajustado, que pode, sucessivamente, resultar no comando de bomba à bomba esquerda 44 sendo ajustada (por exemplo, reduzida) de modo que considere os diferentes diâmetros de pneus.
[045] Adicionalmente, conforme será descrito abaixo, o fator de escalonamento de velocidade 208 pode, em várias modalidades, ser calculado automaticamente pelo controlador 102 e/ou ajustado manualmente pelo operador. Por exemplo, em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para executar
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 30/75
23/47 aspectos de uma rotina de calibração que permite um fator de escalonamento de velocidade 208 seja calculado à medida que o veículo de trabalho 10 estiver sendo conduzido ao longo de uma trajetória reta. Em outra modalidade, pode-se permitir que o operador proporcione entradas manuais (por exemplo, ajustes incrementais) para considerar qualquer guinada esquerda ou direita do veículo de trabalho 10 quando o operador tiver comandado um deslocamento reto. Deve-se avaliar, também, que o fator de escalonamento de velocidade 208 pode ser ajustado, conforme desejado ou necessário, para considerar alterações de alinhamento/desalinhamento das rodas, alterações dos diâmetros dos pneus e/ou similares. Por exemplo, quando o veículo de trabalho 10 estiver sendo inicialmente operado pela primeira vez, o fator de escalonamento de velocidade 208 pode ser ajustado (por exemplo, através da execução de uma rotina de calibração apropriada e/ou através de entradas manuais a partir do operador) a fim de permitir que o veículo de trabalho 10 fique em trajeto em linha reta quando comandado a fazê-lo. Posteriormente, se o veículo de trabalho 10 começar subsequentemente a guinar para esquerda ou direita devido a uma alteração em um parâmetro associado a um dos sistemas de condução 36, 38, o fator de escalonamento de velocidade 208 pode ser recalculado ou ajustado (por exemplo, através da re-execução da rotina de calibração ou através de entradas manuais a partir do operador) para proporcionar um trajeto em linha reta.
[046] Conforme indicado anteriormente, o erro de velocidade 202 calculado com base nos sinais de velocidade (por exemplo, no bloco subtrator 204) pode ser inserido em um algoritmo de controle de laço fechado 206 para gerar uma saída de controle (indicada pelas setas 216 na Figura 4) para ajustar um ou ambos os comandos de joystick recebidos a partir do operador (por exemplo, comando de joystick esquerdo 218 e comando de joystick direito 220 mostrados na Figura 4). Em uma modalidade, o controlador 202 pode ser configurado ou pode incluir um controlador de laço fechado (por exemplo, um controlador Integral Proporcional (PI))
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 31/75
24/47 que executa um ou mais algoritmos de controle de laço fechado 206 para gerar ou calcular uma saída de controle apropriada 216 com base no erro de velocidade 202. Em uma modalidade, os ganhos de controle aplicados dentro do algoritmo de controle de laço fechado 206 podem ser dependentes de um ou mais parâmetros do veículo de trabalho 10, como a temperatura do fluido hidráulico sendo fornecida às bombas 44, 45. Conforme é genericamente entendido, os ganhos de controle podem ser armazenados dentro da memória do controlador 106 de modo que seja prontamente acessível pelo controlador 102. Por exemplo, em uma modalidade, os ganhos de controle podem ser armazenados sob a forma de uma tabela de pesquisa ou expressão matemática que correlacione os valores de ganho ao erro de velocidade 202 e/ou os parâmetros operacionais relevantes do veículo de trabalho 10 (por exemplo, temperatura do fluido hidráulico).
[047] Em geral, a saída de controle 216 do algoritmo de controle de laço fechado 206 pode ser utilizada para modificar um ou mais comandos de joystick 218, 220 recebidos a partir do operador. Por exemplo, na modalidade ilustrada, a saída de controle 216 é usada para modificar o comando de joystick esquerdo 218 (por exemplo, no bloco subtrator 222), com o comando de controle ajustado resultante (indicado pela seta 224 na Figura 4) sendo proporcionado ao PRV apropriado 110, 112 da bomba hidráulica esquerda 44 como um comando de bomba final. Nessa modalidade, o comando de joystick direito 220 recebido a partir do operador pode corresponder a um comando de laço aberto e, logo, pode ser proporcionado diretamente ao PRV apropriado 120, 122 da bomba hidráulica direita 46 como um comando de bomba final. No entanto, deve-se avaliar que, em outras modalidades, a saída de controle 216 pode ser usada para modificar o comando de joystick direito 220. Por exemplo, conforme será descrito abaixo com referência à Figura 5, o comando de joystick específico 218, 220 ao qual a saída de controle 216 é aplicada pode, em uma modalidade, variar dependendo se a saída de controle 216 for um valor
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 32/75
25/47 positivo ou um valor negativo. Além disso, conforme será descrito abaixo com referência à Figura 5, a saída de controle 216 pode, em uma modalidade, ser adicionada ou subtraída do comando de joystick apropriado 218, 220 dependendo da direção de deslocamento comandada (por exemplo, para frente ou para trás).
[048] Ademais, conforme mostrado na Figura 4, em uma modalidade, a saída de controle 216 a partir do algoritmo de controle de laço fechado 206 pode ser opcionalmente inserida em uma trava 226 ou outro elemento de memória da memória do controlador 106. Nessa modalidade, a trava 226 pode ser configurada para armazenar ou congelar a saída de controle 216 a partir do algoritmo de controle de laço fechado 206 quando o operador comandar que o veículo 10 seja virado (e, logo, cessa o comando de deslocamento reto). De modo específico, no início de lima curva pelo operador, a trava 226 pode armazenar ou congelar a última saída de controle 216 recebida a partir do algoritmo de controle de laço fechado 206 até após a curva ter sido concluída, com o valor de saída de controle travada sedo aplicado durante a curva. Nesse caso, quando o operador comandar subsequentemente um deslocamento reto do veículo de trabalho 10, a saída de controle armazenada 216 pode continuar a ser utilizada como a saída de controle atual 216 para modificar o comando de joystick relevante (por exemplo, no segundo bloco subtrator 222). Após um curto retardo de tempo após a reiniciação do deslocamento reto, a saída de controle 216 pode, então, ser destravada ou descongelada e novas saídas de controle a partir do algoritmo de controle de laço fechado 206 podem ser usadas para modificar o comando de joystick relevante. De modo similar, desde que o operador continue a comandar um deslocamento reto, a trava 226 não armazenará nem congelará a saída de controle 216 (isto é, a entrada à trava 226 e a saída da trava 226 terão o mesmo valor) e, logo, a saída de controle atual 216 a partir do algoritmo de controle de laço fechado 206 será usada para modificar o comando de joystick relevante.
[049] Deve-se avaliar que, em uma modalidade, antes de utilizar a saída de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 33/75
26/47 controle 216 para modificar um dos comandos de joystick 218, 220 recebidos a partir do operador, a saída de controle 216 pode ser escalonada pela magnitude dos comandos de joystick associados 218, 220 de modo que comandos pequenos (ou zero) a partir do operador resultem em saídas de controle pequenas (ou zero) sendo aplicadas ao mesmo. Como tal, se um valor grande for travado enquanto o veículo estiver virando (por exemplo, quando o veículo estiver se deslocando em uma alta velocidade antes de iniciar uma curva) e o operador, então, comanda uma velocidade baixa como o veículo à medida que ele retoma o deslocamento em linha reta, o valor travado pode ser reduzido apropriadamente.
[050] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 4, em uma modalidade, uma reserva de trajeto em linha reta 228 pode ser usada para proporcionar um fluxo adicional às bombas esquerda e direita 44, 46, conforme a necessidade, durante a execução de um controle de trajeto em linha reta para garantir que o veículo de trabalho 10 possa manter uma trajetória reta. Por exemplo, em uma modalidade, a reserva de trajeto em linha reta 228 pode ser usada para proporcionar um fluido adicional a uma das bombas (por exemplo, a bomba esquerda 44) para evitar a saturação do fluxo de bomba quando tal bomba receber um sinal de comando a partir do trajeto em linha reta algoritmo de controle para operar em uma velocidade maior que a velocidade máxima da máquina. Em outra modalidade, a reserva de trajeto em linha reta 228 pode ser usada para proporcionar um fluxo adicional aos motores 40, 42 aumentando-se o deslocamento de bomba além do deslocamento de bomba máximo nominal durante uma velocidade máxima do veículo enquanto não executa uma operação de curva.
[051] Referindo-se agora à Figura 5, um fluxograma que proporciona uma lógica de controle 300 para executar uma modalidade do controle de trajeto em linha reta descrito anteriormente com referência à Figura 4 é ilustrado de acordo com aspectos da presente matéria. De modo específico, a Figura 5 ilustra um fluxo de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 34/75
27/47 processo exemplificador ao executar um controle de trajeto em linha reta que varia o comando de joystick ao qual a saída de controle está sendo aplicada com base no sinal da saída de controle e também varia a aplicação específica da saída de controle (por exemplo, como um valor adicionado ou um valor subtraído) com base na direção comandada de deslocamento do veículo de trabalho (por exemplo, para frente ou para trás). Deve-se avaliar que, por propósitos de discussão, a lógica de controle 300 mostrada na Figura 5 será descrita no presente documento como sendo executada pelo controlador 102 descrito anteriormente com referência à Figura 4 e em associação ao sistema de controle de trajeto em linha reta 200 descrito anteriormente com referência à Figura 4. No entanto, em outras modalidades, a lógica de controle 300 pode ser executada por qualquer dispositivo baseado em processador adequado, tal como um controlador separado ou módulo de controle que possa ser comunicativamente acoplado ao controlador 102 (por exemplo, como parte do sistema computacional distribuído ou rede) ou que seja configurado como um sistema ou subsistema de controle “autônomo”, e/ou possa ser executado em associação a qualquer sistema de controle de trajeto em linha reta adequado.
[052] Conforme mostrado na Figura 5, em (302), o controlador 102 pode ser configurado para receber os sinais de velocidade a partir dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138. Conforme indicado anteriormente com referência à Figura 4, como uma etapa de processamento inicial, o controlador 102 pode filtrar um ou ambos os sinais de velocidade (por exemplo, através de filtros 214). Adicionalmente, em (304), o controlador 102 pode ser configurado para modificar um dos sinais de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade associado armazenado na memória do controlador para gerar um sinal de velocidade corrigida. Por exemplo, conforme descrito anteriormente com referência à Figura 4, em uma modalidade, o sinal de velocidade direito pode ser modificado usando o fator de escalonamento de velocidade 208 (por exemplo, como um multiplicador) para gerar
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 35/75
28/47 um sinal de velocidade direito corrigido 212. Nessa modalidade, o sinal de velocidade esquerdo pode permanecer não modificado (exceto por quaisquer ajustes feitos durante a filtragem). No entanto, em uma modalidade alternativa, o sinal de velocidade esquerdo pode ser modificado usando o fator de escalonamento de velocidade (por exemplo, como um multiplicador) para gerar um sinal de velocidade esquerdo corrigido. Nessa modalidade, o sinal de velocidade direito pode permanecer não modificado (exceto por quaisquer ajustes feitos durante a filtragem).
[053] Ademais, conforme mostrado na Figura 5, em (306), o controlador 102 pode ser configurado para calcular um erro de velocidade (por exemplo, erro de velocidade 202 da Figura 4) entre o sinal de velocidade corrigida e o sinal de velocidade não modificado recebido a partir de outro sensor de velocidade. Por exemplo, quando o fator de escalonamento de velocidade estiver sendo aplicado ao sinal de velocidade direito, o erro de velocidade pode ser igual à diferença entre o sinal de velocidade esquerdo (por exemplo, conforme recebido a partir do sensor de velocidade do lado esquerdo com ou sem filtragem) e o sinal de velocidade direito corrigido. De modo similar, quando o fator de escalonamento de velocidade estiver sendo aplicado ao sinal de velocidade esquerdo, o erro de velocidade pode ser igual à diferença entre o sinal de velocidade esquerdo corrigido e o sinal de velocidade direito (por exemplo, conforme recebido a partir do sensor de velocidade do lado direito com ou sem filtragem).
[054] Mediante cálculo do erro de velocidade, em (308), o controlador 102 pode ser configurado para executar um algoritmo de controle de laço fechado (por exemplo, algoritmo de controle 206 da Figura 4) para calcular uma saída de controle com base no erro de velocidade. Posteriormente, em (310), pode-se realizar uma determinação quanto a se a saída de controle a partir do algoritmo de controle de laço fechado corresponde a um valor positivo ou um valor negativo. De modo específico, se a saída de controle for maior que zero (isto é, um valor positivo), o controlador 102
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 36/75
29/47 pode ser configurado para aplicar a saída de controle ao comando de joystick esquerdo. No entanto, se a saída de controle for menor que zero (isto é, um valor negativo), o controlador 102 pode ser configurado para aplicar a saída de controle ao comando de joystick direito.
[055] Conforme mostrado na Figura 5, no caso onde a saída de controle é um valor positivo, o controlador pode, em (312), determinar se o operador está atualmente comandando deslocamento para frente ou deslocamento para trás. Se o operador estiver comandando deslocamento para frente, a saída de controle pode ser subtraída do comando de joystick esquerdo para calcular o comando de bomba final para a bomba hidráulica esquerda 44 enquanto o comando de bomba final para a bomba hidráulica direita 46 pode corresponder ao comando de joystick direito de laço aberto (por exemplo, conforme indicado pela caixa (314) na Figura 5). Em contrapartida, se o operador estiver comandando deslocamento para trás, a saída de controle pode ser adicionada ao comando de joystick esquerdo para calcular o comando de bomba final para a bomba hidráulica esquerda 44 enquanto o comando de bomba final para a bomba hidráulica direita 46 pode corresponder ao comando de joystick direito de laço aberto (por exemplo, conforme indicado pela caixa (316) na Figura 5).
[056] Ademais, conforme mostrado na Figura 5, no caso onde a saída de controle é um valor negativo, o controlador 102 pode, em (318), determinar se o operador está atualmente comandando deslocamento para frente ou deslocamento para trás. Se o operador estiver comandando deslocamento para frente, a saída de controle pode ser adicionada ao comando de joystick direito para calcular o comando de bomba final para a bomba hidráulica direita 46 enquanto o comando de bomba final para a bomba hidráulica esquerda 44 pode corresponder ao comando de joystick esquerdo de lado aberto (por exemplo, conforme indicado pela caixa (320) na Figura
5). Em contrapartida, se o operador estiver comandando deslocamento para trás, a saída de controle pode ser subtraída do comando de joystick direito para calcular o
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 37/75
30/47 comando de bomba final para a bomba hidráulica direita 46 enquanto o comando de bomba final para a bomba hidráulica esquerda 44 pode corresponder ao comando de joystick esquerdo de laço aberto (por exemplo, conforme indicado pela caixa (322) na Figura 5).
[057] Deve-se avaliar que a lógica de controle 300 mostrada na Figura 5 proporciona simplesmente um exemplo de lógica adequada para executar controle de trajeto em linha reta de acordo com aspectos da presente matéria. Por exemplo, a lógica de controle 300 da Figura 5 se baseia em determinadas hipóteses associadas aos parâmetros operacionais e/ou de controle do sistema, tal como a faixa de valores associados aos comandos de joystick e/ou o sinal dos sinais de velocidade. Logo, um indivíduo com conhecimento comum na técnica prontamente avaliaria que a lógica de controle associada pode variar usando diferentes hipóteses.
[058] Conforme indicado anteriormente, o fator de escalonamento de velocidade usado para modificar os sinais de velocidade direito ou esquerdo pode corresponder, em geral, a um modificador de velocidade ou valor de escalonamento que é selecionado ou ajustado para considerar quaisquer diferenças entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 que podem, de outro modo, resultar em um veículo de trabalho guinando à esquerda ou à direita quando o deslocamento reto for comandado, tais como tolerâncias de fabricação para os pneus do veículo, diferentes pressões dos pneus, desalinhamentos entre as montagens de roda, desequilíbrios de carga, etc. Por exemplo, em diversas modalidades, o controlador 102 pode ser configurado para executar aspectos de uma rotina de calibração para calcular um fator de escalonamento de velocidade apropriado para garantir um deslocamento reto do veículo de trabalho quando for comandado dessa forma pelo operador. Desse modo, o controlador 102 pode ser configurado para analisar os sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138 à medida que o veículo de trabalho 10 estiver
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 38/75
31/47 realmente sendo conduzido ao longo de uma trajetória reta para calcular o fator de escalonamento de velocidade a ser usado ao executar um controle de trajeto em linha reta.
[059] Por exemplo, a Figura 6 ilustra um fluxograma de uma modalidade de uma metodologia para executar uma rotina de calibração 400 para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o fluxograma inclui ambas as etapas realizadas pelo operador (por exemplo, ao longo da coluna direita da Figura 6) e etapas de processamento realizadas pelo controlador 102 (por exemplo, ao longo da coluna esquerda da Figura
6) para executar a rotina de calibração 400.
[060] Conforme mostrado na Figura 6, em (402), o operador pode instruir o controlador 102 a entrar em um modo de calibração (por exemplo, através de um dispositivo de entrada adequado, tal como um dispositivo de entrada situado ou acessível dentro da cabine do veículo e/ou através de um dispositivo de entrada auxiliar (por exemplo, uma ferramenta de serviço separada)). Por exemplo, o operador pode inicialmente configurar a máquina e pode exigido a executar a rotina de calibração para calibrar o sistema de controle de trajeto em linha reta do veículo. Alternativamente, o operador pode ter percebido que o veículo não está em trajeto em linha reta e, logo, pode desejar recalibrar o sistema. Como outro exemplo, o operador pode corresponder a um técnico de serviço que deseja realizar a rotina de calibração seguindo o desempenho de um serviço ou atividade de manutenção (por exemplo, seguindo a substituição dos pneus do veículo e/ou a substituição de um dos outros componentes do sistema de condução, tais como um ou ambos dentre as bombas hidráulicas e/ou motores do veículo).
[061] Em (404), o controlador 102 pode receber a solicitação do operador. Posteriormente, mediante a recepção da solicitação, o controlador pode, em (406),
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 39/75
32/47 desabilitar seu sistema de controle de trajeto em linha reta. Por exemplo, o controlador 102 pode desabilitar o algoritmo de controle de laço fechado descrito anteriormente com referência à Figura 4 de modo que os sinais de retroalimentação de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138 não sejam considerados. De preferência, durante a sequência de calibração, o controlador 102 pode ser configurado para simplesmente implementar um controle de laço aberto com base nos comandos de joystick recebidos a partir do operador.
[062] Conforme mostrado na Figura 6, em (408), o operador pode, então, comandar um deslocamento reto do veículo de trabalho 10 e observar se o veículo 10 está guinando para esquerda ou direita. Conforme indicado anteriormente, para comandar um deslocamento reto ao usar joysticks esquerdo e direito separados, o operador pode atuar ou mover ambos os joysticks para a mesma posição em relação a sua posição neutra para proporcionar entradas iguais ao controlador 102, tal como movendo-se ambos os joysticks para comandar 50% da velocidade máxima para ambos os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38. Alternativamente, ao usar um único joystick, o operador pode empurrar o joystick para frente para comandar um deslocamento reto na direção para frente. Em resposta a esses comandos de entrada do usuário, o controlador 102 pode, em (410), ser configurado para transmitir comandos de bomba correspondentes para as bombas esquerda e direita 44,46 para controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38. Por exemplo, se os comandos de joystick recebidos a partir do operador forem associados à condução do veículo de trabalho 10 em linha reta na direção para frente em 40% de sua velocidade máxima, o controlador 102 pode transmitir comandos atuais adequados aos PRVs associados 110, 120 das bombas 44, 46 para alcançar a velocidade comandada. Em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para limitar a velocidade do veículo de trabalho 10 durante o desempenho da rotina de calibração (por exemplo, a 50% da velocidade
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 40/75
33/47 máxima), sendo que nesse caso o controlador 102 pode escalonar os comandos de bomba associados a cada comando de joystick com base no limite de velocidade. Posteriormente, à medida que a transmissão hidrostática 28 estiver sendo controlada com base nos comandos de joystick, o operador pode ver a trajetória de deslocamento do veículo de trabalho 10 para determinar se o veículo 10 guina para esquerda ou para direita. No caso de o veículo de trabalho se deslocar 10 em linha reta conforme comandado, a rotina de calibração pode ser abandonada ou abortada.
[063] No entanto, se o operador observar o veículo de trabalho 10 guinando para a esquerda ou direita, o operador pode, em (412), ajustar as posições de joystick na direção da correção de deslocamento solicitada. Por exemplo, para corrigir a guinada à esquerda ao usar joysticks esquerdo e direito separados, o operador pode aumentar o comando de joystick esquerdo e/ou reduzir o comando de joystick direito. De modo similar, para corrigir a guinada à esquerda ao usar um único joystick, o operador pode mover o joystick para a direita de modo a neutralizar essa guinada. Desde que o operador mantenha os joystick em suas posições ajustadas, o controlador 102 pode, em (414), ser configurado para ajustar incrementalmente um ou ambos os comandos de bomba para alcançar a correção de deslocamento solicitada, tal como aumentando-se ou diminuindo-se incrementalmente o comando de bomba a um lado ou aumentando-se incrementalmente o comando de bomba para um lado enquanto diminui incrementalmente o comando de bomba para o outro lado. Como resultado, enquanto o operador mantém os joysticks na posição ajustada, o controlador 102 pode ajustar lenta ou incrementalmente a direção de deslocamento do veículo de trabalho 10 na direção solicitada pelo operador. Uma vez que o operador observar que o veículo de trabalho 10 está se deslocando em linha reta, o operador pode mover os joysticks de volta à posição original à qual ele estava inicialmente ao comandar o deslocamento reto. Esse movimento dos joysticks de volta à posição de deslocamento reto original pode ativar o controlador 102 a parar ajustes incrementais
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 41/75
34/47 adicionais dos comandos de bomba e congelar ou travar os comandos de bomba relativos nesse ponto para permitir que o veículo 10 continue a ser conduzido em linha reta.
[064] Após os comandos de bomba esquerdo e direito relativos serem congelados, o operador pode novamente ver a trajetória de deslocamento path do veículo de trabalho 10 e confirmar que está se deslocamento realmente em linha reta. Posteriormente, em (416), supondo que o veículo está se deslocando em linha reta, o operador pode instruir o controlador 102 a determinar ou “aprender” um fator de escalonamento de velocidade correspondente associado à obtenção desse deslocamento reto. Conforme mostrado na Figura 6, em (418), o controlador 102 pode receber a solicitação de “aprendizagem” do operador e pode, subsequentemente, em (420), começar a analisar os sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade 136, 138 à medida que o veículo de trabalho 10 estiver se deslocando em linha reta para calcular um fator de escalonamento de velocidade associado. De modo específico, em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para calcular uma razão de velocidade entre o sinal de velocidade esquerdo e o sinal de velocidade direito (ou entre o sinal de velocidade direito e o sinal de velocidade esquerdo dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado) à medida que o veículo de trabalho 10 está se deslocando em linha reta. Nessa modalidade, a razão de velocidade pode, então, ser ajustada como o fator de escalonamento de velocidade, que pode, então, ser armazenado na memória do controlador (por exemplo, em (422)) para uso subsequente durante a execução do sistema de controle de trajeto em linha reta. Alternativamente, o controlador 102 pode ser configurado para integrar as velocidades de saída esquerda e direita associadas aos sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade 136, 138 por um período de tempo predeterminado para determinar o deslocamento de roda total para ambas as rodas de lado esquerdo e lado direito ao longo desse período de tempo
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 42/75
35/47 à medida que o veículo de trabalho estiver se deslocando em linha reta. Nessa modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para calcular uma razão de deslocamento de roda entre o deslocamento de roda de lado esquerdo e o deslocamento de roda de lado direito (ou entre o deslocamento de roda de lado direito e o deslocamento de roda de lado esquerdo - dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado). A razão de deslocamento de roda pode, então, ser ajustada como o fator de escalonamento de velocidade e armazenada dentro da memória do controlador (por exemplo, em (422)) para uso subsequente.
[065] Referindo-se agora à Figura 7, um fluxograma de outra modalidade de uma metodologia para executar uma rotina de calibração 500 para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho é ilustrado de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o fluxograma inclui ambas as etapas realizadas pelo operador (por exemplo, a longo da coluna de lado direito da Figura 7) e etapas de processamento realizadas pelo controlador 102 (por exemplo, ao longo da coluna de lado esquerdo da Figura 7) para executar a rotina de calibração 500.
[066] Conforme mostrado na Figura 7, em (502), o operador pode instruir o controlador 102 a entrar em um modo de calibração (por exemplo, através de um dispositivo de entrada adequado, tal como um dispositivo de entrada situado ou acessível dentro da cabine do veículo e/ou através de um dispositivo de entrada auxiliar (por exemplo, uma ferramenta de serviço separada)). Posteriormente, similar à rotina de calibração 400 descrita com referência à Figura 6, o controlador 102 pode, em (504) e (506), receber a solicitação do operador e desabilitar seu sistema de controle de trajeto em linha reta. Como tal, durante a sequência de calibração, o controlador 102 pode ser configurado para simplesmente implementar um controle de laço aberto com base nos comandos de joystick recebidos a partir do operador.
[067] Conforme mostrado na Figura 7, em (508), o operador pode, então,
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 43/75
36/47 comandar o movimento do veículo e ajustar as posições de joystick até que um deslocamento reto seja alcançado. Por exemplo, o operador pode comandar inicialmente um deslocamento reto do veículo de trabalho e observar se o veículo está guinando para esquerda ou para direita. Ao determinar que o veículo está guinando para um lado, o operador pode ajustar as posições de joystick na direção da correção de deslocamento solicitada. Por exemplo, para corrigir a guinada para a esquerda ao usar joysticks esquerdo e direito separados, o operador pode aumentar o comando de joystick direito e/ou reduzir o comando de joystick esquerdo. De modo similar, para corrigir a guinada para a esquerda ao usar um único joystick, o operador pode mover o joystick para a direita de modo a neutralizar essa guinada. Em resposta a esses comandos de entrada de usuário, o controlador, em (510), pode ser configurado para transmitir comandos de bomba correspondentes às bombas esquerda e direita para controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito. Em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para limiar a velocidade do veículo de trabalho durante o desempenho da rotina de calibração (por exemplo, em 50% da velocidade máxima), sendo que nesse caso o controlador 102 pode escalonar os comandos de bomba associados a cada comando de joystick com base no limite de velocidade.
[068] Uma vez que o operador for capaz de faz com que o veículo se desloque em linha reta, o operador pode, em (512), instruir o controlador 102 a determinar ou “aprender” um fator de escalonamento de velocidade correspondente associado à obtenção desse deslocamento reto. Conforme mostrado na Figura 7, em (514), o controlador 102 pode receber a solicitação de “aprendizagem” o operador e pode subsequentemente, em (516), começar a analisar os sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade 136, 138 à medida que o veículo de trabalho estiver se deslocando em linha reta para calcular um fator de escalonamento de velocidade associado. De modo específico, conforme indicado anteriormente, o
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 44/75
37/47 controlador 102 pode, por exemplo, ser configurado para ajustar o fator de escalonamento de velocidade como a razão de velocidade entre o sinal de velocidade esquerdo e o sinal de velocidade direito (ou entre o sinal de velocidade direito e o sinal de velocidade esquerdo - dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado) à medida que o veículo de trabalho estiver se deslocando em linha reta. Alternativamente, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar o fator de escalonamento de velocidade como a razão de deslocamento de roda entre o deslocamento de roda de lado esquerdo e o deslocamento de roda de lado direito (ou entre o deslocamento de roda de lado direito e o deslocamento de roda de lado esquerdo - dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado) determinado com base na integração das velocidades das rodas esquerda e direita por um período de tempo predeterminado à medida que o veículo estiver se deslocando em linha reta. Independentemente, uma vez que o fator de escalonamento de velocidade tiver sido calculado, o controlador 102 pode ser configurado para armazenar o fator de escalonamento dentro de sua memória (por exemplo, em (518)) para uso subsequente.
[069] Referindo-se agora à Figura 8, um fluxograma de uma modalidade adicional de uma metodologia para executar uma rotina de calibração 600 para calcular um fator de escalonamento de velocidade para uso durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho é ilustrado de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o fluxograma inclui ambas as etapas realizadas pelo operador (por exemplo, ao longo da coluna de lado direito da Figura 8) e etapas de processamento realizadas pelo controlador 102 (por exemplo, ao longo da coluna de lado esquerdo da Figura 8) para executar a rotina de calibração 600.
[070] Conforme mostrado na Figura 8, em (602), o operador pode instruir o controlador 102 a entrar em um modo de calibração (por exemplo, através de um dispositivo de entrada adequado, tal como um dispositivo de entrada situado ou
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 45/75
38/47 acessível dentro da cabine do veículo e/ou através de um dispositivo de entrada auxiliar (por exemplo, uma ferramenta de serviço separada)). Posteriormente, similar às rotinas de calibração 400, 500 descritas acima com referência às Figuras 6 e 7, o controlador 102 pode, em (604) e (606), receber a solicitação do operador e desabilitar seu sistema de controle de trajeto em linha reta. Como tal, durante a sequência de calibração, o controlador 102 pode ser configurado para simplesmente implementar um controle de laço aberto com base nos comandos de joystick recebidos a partir do operador.
[071] Conforme mostrado na Figura 8, em (608), o operador pode, então, comandar um deslocamento reto do veículo de trabalho e observar se o veículo está guinando para esquerda ou direita. Conforme indicado anteriormente, para comandar um deslocamento reto ao usar joysticks esquerdo e direito separados, o operador pode atuar ou mover ambos os joysticks para a mesma posição em relação a sua posição neutra para proporcionar entradas iguais ao controlador 102. Alternativamente, ao usar um único joystick, o operador pode empurrar o joystick para frente para comandar um deslocamento reto na direção para frente. Em resposta a esses comandos de entrada, o controlador 102 pode, em (610), ser configurado para transmitir comandos de bomba correspondentes às bombas esquerda e direita para controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito. Em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para limitar a velocidade do veículo de trabalho durante o desempenho da rotina de calibração (por exemplo, em 50% da velocidade máxima), sendo que nesse caso o controlador 102 pode escalonar os comandos de bomba associados a cada comando de joystick com base no limite de velocidade. À medida que a transmissão hidrostática 28 estiver sendo controlada com base nos comandos de joystick, o operador pode ver a trajetória de deslocamento do veículo de trabalho 10 para determinar se o veículo 10 guina para esquerda ou para direta. No caso de o veículo de trabalho se deslocar em linha reta conforme
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 46/75
39/47 comandado, a rotina de calibração pode ser abandonada ou abortada.
[072] No entanto, se o operador observar o veículo de trabalho guinando para a esquerda ou direita, o operador pode, em (612), proporcionar entradas de operador para ajustar incrementalmente a direção do veículo até que o veículo de trabalho 10 esteja se deslocando em linha reta. De modo específico, em uma modalidade, podese permitir que o operador use um ou mais dispositivos de entrada do veículo (por exemplo, botões separados ou outros elementos de interface situados na cabine) para proporcionar entradas de direção ao controlador 102 a fim de corrigir a guinada esquerda ou direita observada do veículo. Por exemplo, se o veículo de trabalho estiver guinando para esquerda à medida que o deslocamento reto esteja sedo comandado, o operador pode pressionar um botão de “direção direita” associado para ajustar incrementalmente a direção do veículo para direita. Nesse caso, cada atuação do botão de “direção direita” pelo operador pode corresponder a um ajuste incrementai predeterminado dos comandos de joystick e/ou um ajuste incrementai predeterminado de um ou ambos os comandos de bomba esquerdo e direito. Por exemplo, em uma modalidade, cada entrada de direção proporcionada pelo operador através do botão de “direção direita” ou o botão de “direção esquerda” oposto pode ser mapeada a uma dada alteração percentual no comando de joystick ou uma dada alteração percentual no comando de bomba, que, então, é aplicada para aumentar ou diminuir o comando de bomba esquerdo e/ou o comando de bomba direito. De modo correspondente, à medida que o operador visualiza a trajetória de deslocamento do veículo de trabalho, o operador pode continuar a proporcionar entradas de direção através do botão de direção apropriado para ajustar incrementalmente a direção do veículo até que o veículo esteja se deslocando ao longo de uma trajetória reta. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 8, em (614), em resposta ao operador proporcionando essas entradas de direção, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar incrementalmente o comando de bomba esquerdo e/ou o comando de bomba direito
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 47/75
40/47 para ajustar a direção do veículo à esquerda ou direita com base nas entradas de direção recebidas.
[073] Uma vez que o operador estiver satisfeito que a direção do veículo tenha sido corrigida e o veículo de trabalho esteja se deslocando em linha reta, o operador pode, em (616), instruir o controlador a determinar ou “aprender” um fator de escalonamento de velocidade correspondente associado à obtenção desse deslocamento reto. Conforme mostrado na Figura 8, em (618), o controlador 102 pode receber a solicitação de “aprendizagem” do operador e pode, subsequentemente, em (620), começar a analisar os sinais de velocidade recebidos a partir dos sensores de velocidade 136, 138 à medida que o veículo de trabalho estiver se deslocando em linha reta para calcular um fator de escalonamento de velocidade associado. De modo específico, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode, por exemplo, ser configurado para ajustar o fator de escalonamento de velocidade como a razão de velocidade entre o sinal de velocidade esquerdo e o sinal de velocidade direito (ou entre o sinal de velocidade direito e o sinal de velocidade esquerdo - dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado) à medida que o veículo de trabalho estiver se deslocando em linha reta. Alternativamente, o controlador 102 pode ser configurado para ajustar o fator de escalonamento de velocidade como a razão de deslocamento de roda entre o deslocamento de roda de lado esquerdo e o deslocamento de roda de lado direito (ou entre o deslocamento de roda de lado direito e o deslocamento de roda de lado esquerdo - dependendo de qual sinal de velocidade o fator de escalonamento deve ser aplicado) determinado com base na integração das velocidades de rodas esquerda e direita por um período de tempo predeterminado à medida que o veículo estiver se deslocando em linha reta. Independentemente, uma vez que o fator de escalonamento de velocidade tiver sido calculado, o controlador 102 pode ser configurado para armazenar o fator de escalonamento dentro de sua memória (por exemplo, em (622)) para uso
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 48/75
41/47 subsequente.
[074] Conforme indicado anteriormente, como uma alternativa para executar uma rotina de calibração para permitir que o controlador 102 determine o fator de escalonamento de velocidade, o operador pode, de preferência, ser permitido ajustar manualmente o fator de escalonamento de velocidade para cima ou para baixo para corrigir a guinada esquerda/direita quando um deslocamento reto estiver sendo, de outro modo, comandado. Nesse caso, os ajustes manuais ao fator de escalonamento de velocidade podem ser feitos em qualquer momento, tal como quando o veículo de trabalho estiver se movendo ou quando o veículo estiver estacionário. De modo específico, supondo que o operador tenha observado que o veículo de trabalho está guinando para a esquerda ou direita quando um deslocamento reto for comandado, pode-se permitir que o operador proporcione entradas de direção (por exemplo, através de botões de “direção” separados) que sejam usados diretamente para ajustar o fator de escalonamento de velocidade, com cada entrada de direção sendo associada a um ajuste incrementai correspondente do fator de escalonamento de velocidade.
[075] Por exemplo, a Figura 9 ilustra um fluxograma de uma modalidade de uma metodologia para permitir que um operador ajuste manualmente um fator de escalonamento de velocidade usado durante um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, o fluxograma inclui ambas as etapas realizadas pelo operador (por exemplo, ao longo da coluna lateral direita da Figura 9) e etapas de processamento realizadas pelo controlador 102 (por exemplo, ao longo da coluna lateral esquerda da Figura 9).
[076] Conforme mostrado na Figura 9, em (702), o operador pode indicar seu desejo em realizar ajustes de direção manual para permitir que o veículo de trabalho seja conduzido em linha reta. Por exemplo, o operador pode ter observado que o
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 49/75
42/47 veículo de trabalho está guinando para esquerda ou direita quando um deslocamento reto for comandado e, logo, pode desejar corrigir a direção do veículo. Nesse caso, pode-se permitir que o operador proporcione uma entrada adequada (por exemplo, através de um botão ou outro dispositivo de entrada) instruindo o controlador 102 a entrar em um modo de ajuste de trajeto em linha reta manual para permitir que ajustes manuais sejam feitos ao fator de escalonamento de velocidade sendo aplicado dentro do sistema de controle de trajeto em linha reta do veículo.
[077] Em (704), o controlador 102 pode receber a solicitação do operador. Posteriormente, mediante a recepção da solicitação, o controlador 102 pode, em (706), manter seu sistema de controle de trajeto em linha reta ativo. De modo específico, diferentemente das modalidades das rotinas de calibração 400, 500, 600 descritas anteriormente com referência às Figuras 6 a 8, o controlador 102 pode ser configurado para continuar a implementar um controle de trajeto em linha reta durante o modo de ajuste de trajeto em linha reta manual. Como tal, à medida que o operador cornada um movimento do veículo de trabalho, o controlador 102 pode continuar a executar um controle de laço fechado com base na retroalimentação recebida a partir dos sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito 136, 138.
[078] Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 9, em (708), o operador pode, então, comandar um deslocamento reto do veículo de trabalho e observar se o veículo está guinando para esquerda ou direita. Conforme indicado anteriormente, para comandar um deslocamento reto usando joysticks esquerdo e direito separados, o operador pode atuar ou mover ambos os joysticks para a mesma posição em relação a sua posição neutra para proporcionar entradas iguais ao controlador 102. Alternativamente, ao usar um único joystick, o operador pode empurrar o joystick para frente para comandar um deslocamento reto na direção para frente. Em resposta a esses comandos de entrada, o controlador 102, em (710), pode ser configurado para transmitir comandos de bomba correspondentes às bombas esquerda e direita para
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 50/75
43/47 controlar a operação dos sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito. Em uma modalidade, o controlador 102 pode ser configurado para limitar a velocidade do veículo de trabalho durante o desempenho da rotina de calibração (por exemplo, em 50% da velocidade máxima), sendo que nesse caso o controlador 102 pode escalonar o comando de bombas associado a cada comando de joystick com base no limite de velocidade. À medida que a transmissão hidrostática 28 estiver sendo controlada com base nos comandos de joystick, o operador pode visualizar a trajetória de deslocamento do veículo de trabalho 10 para determinar se o veículo 10 guina para esquerda ou para direita. No caso de o veículo de trabalho se deslocar em linha reta conforme comandado, a rotina de calibração pode ser abandonada ou abortada.
[079] No entanto, se o operador observar o veículo de trabalho guinando para esquerda ou direita, o operador pode, em (712), proporcionar entradas de operador para ajustar incrementalmente a direção do veículo até que o veículo de trabalho esteja se deslocando em linha reta. De modo específico, em uma modalidade, podese permitir que o operador use um ou mais dispositivos de entrada do veículo (por exemplo, botões separados ou outros elementos de interface situados na cabine) para proporcionar entradas de direção discretas ao controlador 102 a fim de corrigir a guinada esquerda ou direita observada do veículo. Por exemplo, se o veículo de trabalho estiver guinando para esquerda à medidas que um deslocamento reto estiver sendo comandado, o operador pode pressionar um botão de “direção direita” associado para ajustar incrementalmente a direção do veículo para a direita. Nesse caso, cada atuação do botão de “direção direita” pelo operador pode corresponder a um ajuste incrementai predeterminado do fator de escalonamento de velocidade sendo aplicado dentro do sistema de controle de trajeto em linha reta do veículo. Por exemplo, em uma modalidade, cada entrada de direção proporcionada pelo operador através do botão de “direção direita” ou do botão de “direção esquerda” pode ser mapeada a uma alteração percentual correspondente no fator de escalonamento de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 51/75
44/47 velocidade (por exemplo, uma alteração de 5% ou 10%). A alteração no fator de escalonamento de velocidade com cada entrada de direção proporcionada pelo operador pode ser aplicada dentro do sistema de controle de trajeto em linha reta para resultar em um ajuste ao erro de velocidade sendo inserido no algoritmo de controle de malha fechada, que, sucessivamente, varia a saída de controle sendo aplicada ao comando de joystick esquerdo/direito a fim de ajustar a direção do veículo. De modo correspondente, à medida que o operador visualiza a trajetória de deslocamento do veículo de trabalho, o operador pode continuar a proporcionar entradas de direção através do botão de direção apropriado para ajustar incrementalmente o fator de escalonamento de velocidade até que o veículo esteja se deslocando ao longo de uma trajetória reta. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 9, em (714), em resposta ao operador proporcionando essas entradas de direção, o controlador pode ser configurado para ajustar incrementalmente o fator de escalonamento de velocidade para ajustar a direção do veículo para esquerda ou direita com base nas entradas de direção recebidas.
[080] Uma vez que o operador estiver satisfeito que a direção do veículo foi corrigida e o veículo de trabalho está se deslocando em linha reta, o operador pode, em (716), instruir o controlador 102 a armazenar o fator de escalonamento de velocidade atual. Posteriormente, em (718), o controlador 102 pode armazenar o fator de escalonamento de velocidade em sua memória para uso subsequente dentro do sistema de controle de trajeto em linha reta.
[081] Referindo-se agora à Figura 10, um fluxograma de uma modalidade de um método 800 para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada é ilustrado de acordo com aspectos da presente matéria. Em geral, o método 800 será descrito com referência ao veículo de trabalho 10 e as modalidades do sistema de controle 100, 200 descritas com referência às Figuras 1 a 4. No entanto, deve-se avaliar por
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 52/75
45/47 indivíduos com conhecimento comum na técnica que o método revelado 800 pode geralmente ser utilizado com qualquer modo de veículo de trabalho e/ou sistema de controle associado. Além disso, embora a Figura 10 descreva etapas realizadas em uma ordem particular por propósitos de ilustração e discussão, os métodos discutidos no presente documento não são limitados a qualquer ordem ou disposição particular. Um indivíduo versado na técnica, que usa as revelações proporcionadas no presente documento, avaliará que várias etapas dos métodos revelados podem ser omitidas, rearranjadas, combinadas e/ou adaptadas de várias formas sem divergir do escopo da presente revelação.
[082] Conforme mostrado na Figura 10, em (802), o método 800 pode incluir receber pelo menos um comando de entrada de operador associado ao controle de uma operação de pelo menos um dentre um sistema de condução de primeiro lado ou um sistema de condução de segundo lado de uma transmissão hidrostática para conduzir um veículo de trabalho ao longo de uma trajetória reta. Por exemplo, conforme indicado anteriormente, o operador pode comandar um deslocamento em linha reta do veículo de trabalho proporcionando-se comandos de entrada adequados ao controlador do veículo 102, tais como comandos de joystick adequados através de joysticks esquerdo e direito separados ou através de um único joystick.
[083] Adicionalmente, em (804), o método 800 pode incluir receber um primeiro sinal de velocidade associado a uma primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo sinal de velocidade associado a uma segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado. De modo específico, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode ser comunicativamente acoplado a sensores de velocidade de lado esquerdo e lado direito separados 136, 138 configurados para detectar as velocidades de saída associadas aos sistemas de condução de primeiro lado e segundo lado 36, 38, respectivamente.
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 53/75
46/47 [084] Ademais, em (806), o método 800 pode incluir modificar um dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida. Por exemplo, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode ser configurado para modificar o sinal de velocidade direito ou o sinal de velocidade esquerdo com base em um fator de escalonamento de velocidade que seja selecionado ou ajustado para considerar quaisquer diferenças entre os sistemas de condução de lado esquerdo e lado direito 36, 38 que podem, de outro modo, resultar no veículo de trabalho guinando para esquerda ou direita quando um deslocamento em linha reta for comandado, tais como tolerâncias de fabricação para os pneus do veículo, diferentes pressões de pneu, desalinhamentos entre as montagens de roda, desequilíbrios de carga e/ou similares. De modo específico, em uma modalidade, o fator de escalonamento de velocidade pode corresponder a um multiplicador que é diretamente aplicado a um dos sinais de velocidade para gerar o sinal de velocidade corrigida.
[085] Referindo-se ainda à Figura 10, em (808), o método 800 pode incluir determinar um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função de pelo menos um comando de entrada de operador e uma saída de controle determinada com base pelo menos em parte em um diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade. De modo específico, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode ser configurado para determinar um erro de velocidade ou diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro sinal de velocidade não modificado. O erro de velocidade pode, então, ser emitido em um algoritmo de controle de laço fechado para gerar uma saída de controle que seja usada para modificar pelo menos um dos comandos de joystick recebidos a partir do operador para gerar um comando de bomba ajustado para pelo menos uma das
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 54/75
47/47 bombas hidráulicas da transmissão hidrostática do veículo.
[086] Adicionalmente, em (810), o método 800 pode incluir controlar a operação da transmissão hidrostática com base pelo menos em parte no comando de controle ajustado para conduzir o veículo de trabalho ao longo da trajetória reta. Por exemplo, conforme indicado anteriormente, o controlador 102 pode, em uma modalidade, ser configurado para transmitir o controle ajustado ou comando de bomba aos PRVs associados a uma das bombas hidráulicas para controlar a operação, permitindo, assim, que o veículo de trabalho seja conduzido ao longo de uma trajetória reta.
[087] A presente descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer indivíduo versado na técnica pratique a invenção, incluindo produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos indivíduos com conhecimento comum na técnica. Esses outros exemplos são destinados a estarem no escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.

Claims (20)

1. Método implementado por computador para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho tendo uma transmissão hidrostática eletronicamente controlada, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende:
receber, com um dispositivo computacional, pelo menos um comando de entrada de operador associado ao controle de uma operação de pelo menos um dentre um sistema de condução de primeiro lado ou um sistema de condução de segundo lado da transmissão hidrostática, sendo que pelo menos um comando de entrada de operador é associado ao comando do veículo de trabalho a ser conduzido ao longo de uma trajetória reta;
receber, com o dispositivo computacional, um primeiro sinal de velocidade associado a uma primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo sinal de velocidade associado a uma segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado;
modificar, com o dispositivo computacional, um dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida;
determinar, com o dispositivo computacional, um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função do pelo menos um comando de entrada de operador e uma saída de controle determinada com base pelo menos em parte em um diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade; e controlar, com o dispositivo computacional, a operação da transmissão hidrostática com base pelo menos em parte no comando de controle ajustado para conduzir o veículo de trabalho ao longo da trajetória reta.
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 56/75
2/7
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que receber o pelo menos um comando de operador compreende:
receber uma primeira entrada que seja associada à regulação da primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado; e receber um segundo comando de entrada que seja associado à regulação da segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que determinar o comando de controle ajustado compreende modificar o primeiro comando de entrada com base na saída de controle para gerar o comando de controle ajustado.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que controlar a operação da transmissão hidrostática compreende:
controlar a primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado com base no comando de controle ajustado; e controlar a segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado com base no segundo comando de entrada.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda:
determinar um erro de velocidade associado ao diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade;
inserir o erro de velocidade em um algoritmo de controle de laço fechado para gerar a saída de controle; e aplicar a saída de controle como um modificador ao pelo menos um comando de entrada de operador recebido a partir do operador para determinar o comando de controle ajustado.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 57/75
3/7 que compreende, ainda, receber uma entrada de operador associada ao ajuste do fator de escalonamento de velocidade a ser usado na geração do sinal de velocidade corrigida.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a entrada de operador é proporcionada através de um dispositivo de entrada do veículo de trabalho, sendo que a entrada de operador é associada a um ajuste incremental do fator de escalonamento de velocidade.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, executar uma rotina de calibração para calcular o fator de escalonamento de velocidade a ser usado na geração do sinal de velocidade corrigida.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que executar a rotina de calibração compreende calcular automaticamente o fator de escalonamento de velocidade com base no primeiro e segundo sinais de velocidade à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo de uma trajetória reta.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que calcular automaticamente o fator de escalonamento de velocidade compreende:
analisar o primeiro sinal de velocidade por um período de tempo à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo da trajetória reta para determinar um primeiro valor de deslocamento associado à primeira velocidade de saída para o sistema de condução de primeiro lado;
analisar o segundo sinal de velocidade pelo período de tempo à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo da trajetória reta para determinar um segundo valor de deslocamento associado à segunda velocidade de saída para o sistema de condução de segundo lado; e calcular uma razão de deslocamento com base no primeiro e segundo valores de deslocamento, sendo que a razão de deslocamento corresponde ao fator de
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 58/75
4/7 escalonamento de velocidade.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que calcular automaticamente o fator de escalonamento de velocidade compreende:
calcular uma razão de velocidade com base no primeiro e segundo sinais de velocidade à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo da trajetória reta, sendo que a razão de velocidade corresponde ao fator de escalonamento de velocidade.
12. Sistema para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema compreende:
uma transmissão hidrostática incluindo um sistema de condução de primeiro lado e um sistema de condução de segundo lado, sendo que o sistema de condução de primeiro lado é configurado para conduzir de modo giratório pelo menos um componente de saída de condução correspondente situado em um primeiro lado do veículo de trabalho, sendo que o sistema de condução de segundo lado é configurado para conduzir de modo giratório pelo menos um componente de saída de condução correspondente situado em um segundo lado do veículo de trabalho;
um primeiro sensor de velocidade configurado para detectar uma primeira velocidade de saída associada ao sistema de condução de primeiro lado;
um segundo sensor de velocidade configurado para detectar uma segunda velocidade de saída associada ao sistema de condução de segundo lado;
um controlador acoplado de modo comunicativo ao primeiro e segundo sensores de velocidade, sendo que o controlador inclui um processador e memória relacionada, sendo que a memória armazena instruções que, quando implementadas pelo processador, configura o controlador para:
receber pelo menos um comando de entrada de operador associado à operação do sistema de condução de primeiro lado ou do sistema de condução de segundo lado, sendo que pelo menos um comando de entrada de operador é
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 59/75
5/7 associado ao comando do veículo de trabalho a ser conduzido ao longo de uma trajetória reta;
receber um primeiro sinal de velocidade a partir do primeiro sensor de velocidade associado à primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo sinal de velocidade a partir do segundo sensor de velocidade associado à segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado;
modificar um dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade com base em um fator de escalonamento de velocidade para gerar um sinal de velocidade corrigida;
determinar um comando de controle ajustado para controlar a operação da transmissão hidrostática como uma função de pelo menos um comando de entrada de operador e uma saída de controle determinada com base pelo menos em parte em um diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade; e controlar a operação da transmissão hidrostática com base pelo menos em parte no comando de controle ajustado para conduzir o veículo de trabalho ao longo da trajetória reta.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o pelo menos um comando de operador compreende uma primeira entrada associada à regulação da primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado e um segundo comando de entrada associado à segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para modificar o primeiro comando de entrada com base na saída de controle para gerar o comando de controle ajustado, sendo que o controlador é configurado para controlar a operação da transmissão hidrostática
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 60/75
6/7 controlando-se a primeira velocidade de saída do sistema de condução de primeiro lado com base no comando de controle ajustado e controlar a segunda velocidade de saída do sistema de condução de segundo lado com base no segundo comando de entrada.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o diferencial entre o sinal de velocidade corrigida e o outro dentre o primeiro sinal de velocidade ou o segundo sinal de velocidade é associado a um erro de velocidade, sendo que o controlador é configurado para usar o erro de velocidade como uma retroalimentação em um algoritmo de controle de laço fechado para gerar a saída de controle, sendo que o controlador é configurado, ainda, para aplicar a saída de controle como um modificador ao pelo menos um comando de entrada de operador recebido a partir do operador para determinar o comando de controle ajustado.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado, ainda, para receber uma entrada de operador associada ao ajuste do fator de escalonamento de velocidade a ser usado na geração do sinal de velocidade corrigida, sendo que a entrada de operador corresponde a um ajuste incremental do fator de escalonamento de velocidade.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para executar uma rotina de calibração para calcular o fator de escalonamento de velocidade com base no primeiro e segundo sinais de velocidade à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo de uma trajetória reta.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para analisar o primeiro e segundo sinais de velocidade por um período de tempo à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo da trajetória reta para determinar um primeiro valor de deslocamento associado à primeira velocidade de saída para o sistema de condução
Petição 870190045274, de 14/05/2019, pág. 61/75
7/7 de primeiro lado e um segundo valor de deslocamento associado à segunda velocidade de saída para o sistema de condução de segundo lado, sendo que o controlador é configurado, ainda, para calcular uma razão de deslocamento com base no primeiro e segundo valores de deslocamento, sendo que a razão de deslocamento corresponde ao fator de escalonamento de velocidade.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador é configurado para calcular uma razão de velocidade com base no primeiro e segundo sinais de velocidade à medida que o veículo de trabalho estiver sendo conduzido ao longo da trajetória reta, sendo que a razão de velocidade corresponde ao fator de escalonamento de velocidade.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de condução de primeiro lado inclui um primeiro motor hidráulico e o sistema de condução de segundo lado inclui um segundo motor hidráulico, em que a primeira velocidade de saída é associada a uma velocidade de saída do primeiro motor hidráulico conforme detectado pelo primeiro sensor de velocidade e a segunda velocidade de saída é associada a uma velocidade de saída do segundo motor hidráulico conforme detectado pelo segundo sensor de velocidade.
BR102019009818-0A 2018-05-15 2019-05-14 sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho BR102019009818A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/979,675 US10494019B1 (en) 2018-05-15 2018-05-15 System and method for executing straight tracking control of a work vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102019009818A2 true BR102019009818A2 (pt) 2019-11-19

Family

ID=66554214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102019009818-0A BR102019009818A2 (pt) 2018-05-15 2019-05-14 sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10494019B1 (pt)
EP (1) EP3569477B1 (pt)
CN (1) CN110486439B (pt)
BR (1) BR102019009818A2 (pt)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10494019B1 (en) 2018-05-15 2019-12-03 Cnh Industrial America Llc System and method for executing straight tracking control of a work vehicle
US11595618B2 (en) * 2020-04-07 2023-02-28 Caterpillar Inc. Enhanced visibility system for work machines
CN112874630A (zh) * 2021-01-08 2021-06-01 北京理工大学 双泵双马达静液驱动履带车辆一体化转向控制方案
CN113357212B (zh) * 2021-06-07 2024-10-01 上海三一重机股份有限公司 作业机械的行走纠偏方法及装置
CN113978458B (zh) * 2021-10-11 2024-06-04 湖南中联重科应急装备有限公司 用于履带式车辆的控制装置及履带式车辆
CN114382132A (zh) * 2022-01-07 2022-04-22 中联重科土方机械有限公司 用于控制正流量挖掘机行走的方法、设备及处理器
CN114809173A (zh) * 2022-03-23 2022-07-29 中联重科股份有限公司 正流量挖掘机及其控制方法及装置、控制器和存储介质
CN114415522B (zh) * 2022-03-29 2022-07-05 北京理工大学 一种履带车辆平台路径跟踪控制方法及系统

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3459273A (en) 1967-11-30 1969-08-05 Deere & Co Hydraulic drive and steering controls for an agricultural machine
US3914938A (en) 1974-08-20 1975-10-28 Eaton Corp Electrical hydrostatic transmission control system
US4175628A (en) 1978-07-10 1979-11-27 Eaton Corporation Steering control system for dual path hydrostatic vehicle
US5249422A (en) 1991-12-20 1993-10-05 Caterpillar Inc. Apparatus for calibrating the speed of hydrostatically driven traction motors
US5511367A (en) 1993-06-28 1996-04-30 The Actava Group, Inc. Lawn mower having additinal improved trim featuure
USRE38632E1 (en) 1995-10-25 2004-10-19 Caterpillar Paving Products Inc Propulsion control apparatus and method for a paver
US5822961A (en) 1997-03-20 1998-10-20 Exmark Mfg. Co., Inc. Quick adjustment for straight ahead travel for a wheel-steered lawn mower
US5848520A (en) 1997-04-28 1998-12-15 Deere & Company Control for hydrostatic transmissions
US6445990B1 (en) 2001-03-19 2002-09-03 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling straight line travel of a tracked machine
US6549837B2 (en) 2001-05-09 2003-04-15 Caterpillar Inc Automatic tracking control for work machines
US6581710B2 (en) 2001-07-13 2003-06-24 Deere & Company Operator selected maximum speed and recalibrated pedal range for a vehicle
US6808032B2 (en) 2001-12-14 2004-10-26 Textron Inc. Drive-by-wire lawn mower
US7287620B2 (en) 2004-07-13 2007-10-30 Caterpillar S.A.R.L. Method and apparatus for controlling the speed ranges of a machine
US7225060B2 (en) 2004-07-30 2007-05-29 Novariant, Inc. Vehicle control system with user-guided calibration
US7549498B2 (en) 2004-09-28 2009-06-23 Caterpillar Inc. Control for an all-wheel-drive vehicle
EP1803630B1 (en) 2005-12-28 2013-01-16 Caterpillar SARL Vehicle steering arrangement and method
US7762360B2 (en) 2006-02-21 2010-07-27 Fabio Saposnik Vehicle calibration and trajectory control system
US8950520B2 (en) * 2006-07-07 2015-02-10 Hydro-Gear Limited Partnership Front steering module for a zero turn radius vehicle
US7970512B2 (en) 2006-08-30 2011-06-28 Ford Global Technologies Integrated control system for stability control of yaw, roll and lateral motion of a driving vehicle using an integrated sensing system with pitch information
DE202007005290U1 (de) 2007-04-12 2007-06-21 Kiffe Engineering Gmbh Golf-Caddie
US8108109B2 (en) 2007-06-01 2012-01-31 Clark Equipment Company Drive control system for a vehicle and method
WO2010030283A1 (en) 2008-09-12 2010-03-18 Husqvarna U.S. Holding, Inc. Tracking-adjustment system
US8306699B2 (en) 2008-10-24 2012-11-06 Deere & Company Manual tracking adjustment
US20100120578A1 (en) 2008-11-07 2010-05-13 Hichem Bouguerra Drive and steering control system for an endless track vehicle
JP5463463B2 (ja) 2009-11-30 2014-04-09 株式会社 神崎高級工機製作所 乗用型対地作業車両
US9719586B2 (en) * 2012-12-21 2017-08-01 Cnh Industrial America Llc Ramping subsystem for a machine with a dual path electronically controlled hydrostatic transmission
JP2016020105A (ja) * 2014-07-11 2016-02-04 Kyb株式会社 液圧駆動システム
US9421999B2 (en) * 2014-08-08 2016-08-23 Deere & Company Charge pressure circuit arrangement for steering control for a vehicle
JP6514958B2 (ja) * 2015-05-25 2019-05-15 ヤンマー株式会社 作業車両
DE102016205891A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer Fahrantrieb und Fahrzeug mit einem solchen hydrostatischen Fahrantrieb
US10494019B1 (en) 2018-05-15 2019-12-03 Cnh Industrial America Llc System and method for executing straight tracking control of a work vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP3569477B1 (en) 2021-03-10
US20200079426A1 (en) 2020-03-12
CN110486439B (zh) 2021-10-22
US10494019B1 (en) 2019-12-03
US10759476B2 (en) 2020-09-01
US20190351944A1 (en) 2019-11-21
CN110486439A (zh) 2019-11-22
EP3569477A1 (en) 2019-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102019009818A2 (pt) sistema e método para executar um controle de trajeto em linha reta de um veículo de trabalho
US9790661B2 (en) Hydraulic system having dual tilt blade control
KR101608114B1 (ko) 작업 기계의 유압 구동 장치
JP2008155898A (ja) 作業車両のステアリングシステム
JP6360824B2 (ja) 作業機械
JP6656989B2 (ja) 作業機の油圧システム
US20150233094A1 (en) Wheel Assist Drive with Traction Control System and Method
JP5623556B2 (ja) 液圧式の走行駆動装置及び該走行駆動装置の制御方法
US20060032221A1 (en) Hydrostatic transmission vehicle and hydrostatic transmission controller
JP6754720B2 (ja) ショベル
JP6992721B2 (ja) 走行式作業機械の油圧駆動装置
US10370826B2 (en) System and method for reducing fuel consumption of a work vehicle
US9387759B2 (en) Flow divider free wheeling valve
JP2011226491A (ja) 油圧ショベルの旋回油圧回路
JP6961643B2 (ja) ホイール式作業車両
ITMI20092119A1 (it) Veicolo battipista e relativo metodo di controllo
JP2005297924A (ja) 産業用車両
US9599107B2 (en) System and method for controlling a hydrostatic drive unit of a work vehicle using a combination of closed-loop and open-loop control
US20160208831A1 (en) System for estimating a sensor output
EP3617563B1 (en) Traveling control mechanism and traveling control method of hydraulic driving type construction machine
JP3182804B2 (ja) 油圧走行式作業機の走行駆動装置
JPH1163218A (ja) 電子制御式hst装置
JP2021021199A (ja) ショベル
JP6896528B2 (ja) ショベル
JP6549075B2 (ja) 建設機械の油圧駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]