BR102020018340A2

BR102020018340A2 - Máquina de trabalho, e, método para operar uma máquina de trabalho

Info

Publication number: BR102020018340A2
Application number: BR102020018340-0A
Authority: BR
Inventors: Michael R. Gratton; David Myers; Aaron R. Kenkel; Michael G. Kean; Mary B. Wigginton; Grant R. Henn; Todd F. Velde; Joseph R. Keene; Dustin T. Staade; Kevin Campbell; Thomas L. Kennedy; William Staidl; Ryan Detweiler; Mathew Sbai
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2021-08-10
Also published as: CN112746636A; DE102020211681A1; CN112746636B; US11530525B2; US20210131071A1

Abstract

máquina de trabalho, e, método para operar uma máquina de trabalho. uma máquina de trabalho inclui um chassi, uma lança acoplada ao chassi, e um implemento de trabalho acoplado à lança e móvel em relação ao chassi. em sistema pode adicionalmente incluir sistema de pesagem de carga útil dinâmica configurado para medir o peso de carga útil no implemento de trabalho. o sistema também pode incluir um controlador de sistema eletro-hidráulico em comunicação com o sistema de pesagem de carga útil dinâmica e uma válvula de controle eletro-hidráulico eletricamente acoplada ao controlador de sistema eletro-hidráulico e móvel a uma pluralidade de posições de válvula de peso específico com base no peso de carga útil medido no implemento.

Description

MÁQUINA DE TRABALHO, E, MÉTODO PARA OPERAR UMA MÁQUINA DE TRABALHO

Campo da Descrição

[001] A presente descrição se refere a um sistema eletro-hidráulico para um veículo e, mais particularmente, a um sistema eletro-hidráulico para um veículo com um implemento de trabalho.

Fundamentos da Descrição

[002] Várias máquinas e veículos, por exemplo, aqueles equipados com uma lança e implemento de trabalho, podem incluir variados sistemas em comunicação um com o outro. Os sistemas podem incluir, por exemplo, componentes eletro-hidráulicos, componentes de motor, componentes de transmissão, ou todos acima. Em algumas situações esses componentes podem operar de maneira diferente com base no peso de uma carga útil no implemento de trabalho.

[003] Seria desejável que as funções desses componentes fossem otimizadas com base em parâmetros conhecidos, como, por exemplo, um determinado peso de carga útil no implemento de trabalho. Isso pode apresentar desafios, especialmente ao tentar medir um peso de carga útil dinâmico ou em constante mudança.

Sumário

[004] Em uma modalidade ilustrativa da presente descrição uma máquina de trabalho inclui: um chassi; uma lança acoplada ao chassi; um implemento de trabalho acoplado à lança e móvel em relação ao chassi; um sistema de pesagem de carga útil dinâmica configurado para medir um peso de carga útil no implemento de trabalho; um controlador de sistema eletrohidráulico em comunicação com o sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e uma válvula de controle eletro-hidráulico móvel em resposta a um sinal do controlador de sistema eletro-hidráulico para manipular o fluxo de fluído através da válvula. O controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico através de uma gama de posições de válvula com base no peso de carga útil no implemento de trabalho. A gama de posições de válvula inclui uma primeira posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico facilita o fluxo de fluido em uma primeira vazão e uma segunda posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico facilita o fluxo de fluido fluir em uma segunda vazão que é menor que a primeira vazão.

[005] Em algumas modalidades, o implemento de trabalho é móvel através de uma gama de posições de implemento delimitadas por uma posição de parada do implemento de trabalho; a gama de posições de implemento inclui uma posição do implemento de peso específico; o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico da primeira posição de válvula para a segunda posição de válvula conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada; e a posição do implemento de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[006] Em algumas modalidades, a segunda posição de válvula é uma posição de válvula de peso específico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho. Em algumas modalidades, a posição de parada é uma posição predefinida selecionável por um operador da máquina. Em algumas modalidades, a posição de parada é definida por uma limitação física absoluta da posição da máquina.

[007] Em algumas modalidades, o controlador de sistema eletrohidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico da segunda posição de válvula para a primeira posição de válvula em uma quantidade de tempo de peso específico; e a quantidade de tempo de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[008] Em algumas modalidades, o controlador de sistema eletrohidráulico é configurado para impedir que a válvula de controle eletrohidráulico se mova além da segunda posição de válvula em direção a primeira posição de válvula; e a segunda posição de válvula é uma posição de válvula de peso específico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[009] Em algumas modalidades, a máquina de trabalho inclui um dispositivo controlado por operador; o controlador de sistema eletrohidráulico é configurado para (i) receber um comando de entrada do operador do dispositivo controlado por operador e (ii) causar um movimento do implemento de trabalho em resposta ao comando de entrada do operador; o comando de entrada do operador corresponde a uma vazão solicitada; e o movimento do implemento de trabalho corresponde a uma vazão de saída menor que a vazão solicitada.

[0010] Em algumas modalidades, a vazão de entrada em relação à vazão de saída define uma razão de medição; e o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para ajustar a razão de medição com base no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[0011] Em algumas modalidades, a máquina de trabalho inclui uma transmissão, e um controlador de transmissão em comunicação com a transmissão e o controlador de sistema eletro-hidráulico; e o controlador de transmissão é configurado para trocar entre uma marcha à frente e uma marcha à ré da transmissão em uma razão de troca de marcha; e a razão de troca de marcha é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[0012] Em algumas modalidades, o sistema de pesagem de carga útil dinâmica inclui: um sensor de posição do implemento, uma unidade de medição inercial, e uma unidade de medição de pressão do cilindro.

[0013] Em outra modalidade ilustrativa, uma máquina de trabalho inclui: um chassi; uma lança acoplada ao chassi; um implemento de trabalho acoplado à lança e móvel em relação ao chassi; um sistema de pesagem de carga útil dinâmica configurado para medir o peso de carga útil no implemento de trabalho; um controlador de sistema eletro-hidráulico em comunicação com o sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e uma válvula de controle eletro-hidráulico eletricamente acoplada ao controlador de sistema eletro-hidráulico e móvel para uma pluralidade de posições de válvula de peso específico. A válvula de controle eletro-hidráulico facilita uma quantidade diferente de fluxo de fluido em cada posição de válvula de peso específico. Cada posição de válvula de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.

[0014] Em algumas modalidades, a máquina de trabalho inclui um motor, e um controlador de motor em comunicação com o motor e o controlador de sistema eletro-hidráulico para comunicar uma quantidade de torque disponível do motor para o controlador de sistema eletro-hidráulico; e uma pluralidade de posições de válvula de peso específico, para qual para a válvula de controle eletro-hidráulico é móvel, é limitada pela quantidade de torque disponível do motor.

[0015] Em algumas modalidades, a máquina de trabalho inclui uma transmissão, e um controlador de transmissão em comunicação com a transmissão e o controlador de sistema eletro-hidráulico; o controlador de transmissão é configurado para trocar entre as marchas à frente e à ré da transmissão em uma razão de troca de marcha; e a razão de troca de marcha é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho. O controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para receber um sinal do controlador de transmissão indicativo de um torque máximo solicitável pelo controlador de sistema eletro-hidráulico do motor.

[0016] Em outra modalidade ilustrativa, um método para operar uma máquina de trabalho inclui: determinar um peso de carga útil em um implemento de trabalho da máquina de trabalho usando um sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e ajustar uma válvula de controle eletrohidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado.

[0017] Em algumas modalidades, ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui: determinar uma posição do implemento de peso específico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; mover o implemento de trabalho da posição do implemento de peso específico para uma posição de parada além da qual o implemento não pode se mover mais; e ajustar a válvula de controle eletrohidráulico conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada.

[0018] Em algumas modalidades, ajustar a válvula de controle eletrohidráulico conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada inclui: determinar uma posição de válvula de peso específico da válvula de controle eletro-hidráulico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; e ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico de modo que a válvula de controle eletrohidráulico seja arranjada na posição de válvula de peso específico quando o implemento de trabalho alcança a posição de parada.

[0019] Em algumas modalidades, ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui: determinar uma quantidade de peso específico do tempo de ajuste com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; e ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico entre uma primeira posição de válvula e uma segunda posição de válvula ao longo da quantidade de peso específico do tempo de ajuste.

[0020] Em algumas modalidades, o método inclui determinar uma quantidade de torque disponível a partir de um motor da máquina de trabalho; e ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base na quantidade determinada de torque disponível de um motor. Em algumas modalidades, o método inclui comunicar o peso de carga útil do sistema de pesagem de carga útil dinâmica para um controlador de sistema eletro-hidráulico.

[0021] Em algumas modalidades, o método inclui receber, com o controlador de sistema eletro-hidráulico, um comando de entrada do operador de um dispositivo controlado por operador, em que o comando de entrada do operador corresponde a uma vazão de fluido solicitada através da válvula de controle eletro-hidráulico, e calcular uma vazão de saída com base na vazão solicitada, em que a vazão de saída é menor que a vazão solicitada. Em algumas modalidades, ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui: determinar uma vazão de saída ajustada com base no peso de carga útil no implemento de trabalho, e ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico para facilitar o fluxo de fluido na vazão de saída ajustada.

[0022] Em algumas modalidades, o método inclui determinar uma vazão de fluido máxima permitida a passar através da válvula de controle eletro-hidráulico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; receber, com o controlador de sistema eletro-hidráulico, um comando de entrada do operador de um dispositivo controlado por operador, em que o comando de entrada do operador corresponde a uma vazão de fluido solicitada que é maior que a vazão de fluido máxima determinada. Ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui: ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico, em resposta ao comando de entrada do operador, para facilitar o fluxo de fluido na vazão de fluido máxima.

[0023] Em algumas modalidades, ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui: determinar uma razão de troca de marcha de peso específico entre as marchas à frente e à ré de uma transmissão da máquina de trabalho com base no peso de carga útil determinado; e ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico com base na determinação de razão de troca de marcha de peso específico.

[0024] Em algumas modalidades, determinar um peso de carga útil em um implemento de trabalho de uma máquina de trabalho usando um sistema de pesagem de carga útil dinâmica inclui: detectar uma posição do implemento de trabalho, determinar a inercia do implemento de trabalho, e determinar a pressão em um cilindro de uma lança acoplada ao implemento de trabalho.

Breve Descrição dos Desenhos

[0025] Os aspectos acima mencionados da presente descrição e a maneira de obtê-los se tornarão mais aparentes e a descrição em si será mais bem entendida por referência à seguinte descrição das modalidades da descrição, tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:
a figura 1 é uma vista lateral de uma máquina de trabalho; e
a figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de controle para a máquina de trabalho da figura 1.

[0026] Os números de referência correspondentes são usados para indicar peças correspondentes em todas as várias vistas.

Descrição Detalhada

[0027] As modalidades da presente descrição descritas abaixo não são destinadas a serem exaustivas ou a limitar a descrição às formas precisas na seguinte descrição detalhada. Em vez disso, as modalidades são escolhidas e descritas de modo que outros versados na técnica possam reconhecer e entender os princípios e práticas da presente descrição.

[0028] Referindo-se à figura 1 da presente descrição, uma máquina de trabalho 10 exemplificativa é mostrada. A máquina de trabalho 10 pode ser uma máquina móvel que realiza operações associadas à construção, agricultura, silvicultura, transporte, mineração ou outra indústria. A máquina de trabalho 10 pode incluir um chassi 20 que suporta uma fonte de potência 30, uma cabine de operador 40, um implemento de trabalho 50 e lança 60. A fonte de potência 30 pode ser um motor como, por exemplo, um motor a diesel, gasolina ou outro tipo de motor, que impulsiona dispositivos de tração 32 para movimento da máquina de trabalho 10. O implemento de trabalho 50 pode ser afixado de forma móvel à máquina de trabalho 10 pela lança 60 que pode incluir um ou mais cilindros de lança 62 e uma articulação de lança 64. Um ou mais sensores de articulação de lança 70 são acoplados à máquina 10 para medir a posição da lança 60 e do implemento de trabalho 50. Na modalidade ilustrativa, cada sensor de articulação de lança 70 é um sensor de posição rotacional; entretanto, deveria ser reconhecido que cada sensor de articulação de lança pode ser qualquer sensor de posição suficiente para medir a posição da lança 60 ou do implemento de trabalho 50.

[0029] Os cilindros de lança 62 podem ser acoplados a um acumulador, uma fonte hidráulica, e um tanque ou reservatório de fluido através de um circuito hidráulico. Linhas de detecção de carga podem ser usadas para monitorar o estado de vários componentes do circuito hidráulico.

[0030] Como mostrada na figura 2, a máquina de trabalho 10 inclui um sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200, configurado para medir constantemente o peso no implemento de trabalho 50. Além dos sensores de articulação de lança 70 descritos acima, o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 também inclui uma unidade de medição inercial 80, e uma unidade de medição de pressão do cilindro 90. Juntos os sensores de articulação de lança 70, a unidade de medição inercial 80, e a unidade de medição de pressão do cilindro 90 podem constantemente determinar o peso no implemento de trabalho 50 durante a operação da máquina de trabalho 10. O sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 é eletricamente acoplado a um controlador de sistema eletro-hidráulico 202 para comunicar o peso de carga útil dinâmico para o controlador de sistema 202. O controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para controlar ou ajustar a vazão através de uma ou mais válvulas de controle eletro-hidráulico 204 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0031] Na modalidade ilustrativa, para alcançar tal controle, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 pode estar eletricamente acoplado a uma ou mais válvulas de controle eletro-hidráulico 204. As válvulas de controle eletro-hidráulico 204 são acopladas fluidamente aos cilindros hidráulicos 62 e configuradas para ajustar a vazão de fluido para os cilindros hidráulicos 62. Nesta configuração, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 é configurado para mover uma válvula de controle eletrohidráulico 204 através de uma gama de posições de válvula. Na modalidade ilustrativa, a gama de posições de válvula inclui na primeira posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico 204 facilita o fluxo de fluido pelo menos uma primeira vazão e uma segunda posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico 204 facilita o fluxo de fluido fluir em uma segunda vazão.

[0032] O implemento de trabalho 50 é móvel através de gamas de posições ou amplitude de movimento. Por exemplo, o implemento 50 pode enrolar e despejar, bem como aumentar e diminuir. Cada uma dessas amplitudes de movimento inclui posições de parada que definem os limites da amplitude de movimento para o determinado movimento do implemento 50. Além disso, um operador ou outro usuário pode definir uma posição de parada predefinida além da qual o implemento não pode se mover mais em um determinado movimento. Essas posições de parada podem ser préprogramadas em uma memória da máquina 10 por uma série de razões, incluindo: identificação de uma altura desejada ou ângulo de despejo para uma ação comumente repetida do implemento, um limite de altura ou limite de curvatura associado a um tipo de implemento conhecido, etc. Em algumas aplicações, pode ser desejável reduzir automaticamente a vazão de fluido para os cilindros hidráulicos 62 conforme o implemento 50 se aproxima de uma posição de parada. Essa redução automática na vazão pode ser referida como “amortecimento”. A característica de amortecimento da máquina de trabalho 10 pode melhorar o conforto e segurança de condução e a eficiência operacional da máquina 10.

[0033] Conforme sugerido pela figura 2, o controlador de sistema 202 está eletricamente acoplado aos sensores de posição do implemento 70 e configurado para receber um sinal indicativo da posição do implemento de trabalho 50. Conforme o implemento de trabalho 50 se aproxima de uma posição de parada, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 reduz a vazão de fluido através das válvulas de controle eletro-hidráulico 204 com base no peso de carga útil no implemento 50. Consequentemente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga maior no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 solicitará uma redução maior no fluxo conforme o implemento se aproxima de uma posição de parada; comparativamente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga menor no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 solicitará uma redução menor no fluxo conforme o implemento 50 se aproxima de uma posição de parada. Assim, essa função permite a otimização de um valor de vazão de posição de parada para a característica de amortecimento da máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0034] Conforme o implemento 50 se move através de sua gama de posições, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para ajustar a vazão de fluido através das válvulas de controle eletro-hidráulico 204 em uma posição predeterminada do implemento 50. Em outras palavras, conforme o implemento 50 se move em direção a uma posição de parada, a vazão é reduzida começando quando o implemento 50 alcança a posição predeterminada. Deve ser reconhecido que a posição predeterminada é baseada no peso no implemento 50. Essa posição predeterminada pode ser referida como uma posição de peso específico. Quando o implemento 50 alcança a posição de peso específico, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 é configurado para mover a válvula de controle eletrohidráulico 204 de uma primeira posição de válvula associada a uma primeira vazão para uma segunda posição de válvula associada a uma segunda vazão menor.

[0035] Se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga maior no implemento 50, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 solicitará uma redução no fluxo em uma primeira posição do implemento 50 em relação a uma posição de parada; comparativamente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga menor no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 solicitará uma redução no fluxo começando em uma segunda posição do implemento, em que a segunda posição do implemento 50 está a uma distância maior da posição de parada do que a primeira posição do implemento 50. Essa função permite iniciação otimizada da característica de amortecimento da máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0036] Pode ser desejável ajustar o fluxo de fluido em taxas de ajuste maiores ou menores com base no peso no implemento 50. Por exemplo, em algumas modalidades, um operador de uma máquina de trabalho pode solicitar um aumento ou diminuição quase instantâneo na vazão de fluido; entretanto, a máquina de trabalho 10 pode automaticamente ajustar a vazão de fluido por um longo período de tempo, em vez de quase instantaneamente. Esse atraso no ajuste da vazão pode ser introduzido para melhorar o conforto, a segurança do operador ou a eficiência da máquina. O período de tempo durante o qual o ajuste na vazão ocorre é baseado no peso no implemento 50, e pode ser referido como uma quantidade de tempo de peso específico. Por exemplo, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga maior no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 ajustará a posição da válvula 204 mais lentamente (isto é, a quantidade de tempo de peso específico será maior); comparativamente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga menor no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 ajustará a posição da válvula 204 mais rapidamente (isto é, a quantidade de tempo de peso específico será menor). Essa função permite a otimização do tempo de ajuste da vazão para a máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0037] Em algumas modalidades, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 é capaz de controlar a vazão máxima para o implemento 50. A vazão máxima pode ser baseada no peso no implemento 50. Deve ser reconhecido que em cada modalidade, vários implementos 50 podem ser usados com a máquina de trabalho 10, e cada implemento 50 pode ter um peso diferente. Assim, quando a frase “peso de carga útil no implemento” ou “peso no implemento” são usadas, os termos são usados para descrever o peso total no implemento 50 inclusive do peso do próprio implemento 50.

[0038] Na modalidade ilustrativa, uma vazão máxima pode ser determinada. A vazão máxima pode ser associada a uma posição de peso específico da válvula de controle eletro-hidráulico 204. Como tal, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para impedir que a válvula de controle eletro-hidráulico 204 se mova além da posição de válvula de peso específico. Como descrito acima, a posição de válvula de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento 50. Essa função permite a otimização do limite de vazão máxima para a máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0039] Pode ser desejável ajustar a diferença entre uma vazão solicitada por operador (ou entrada) versus uma vazão real (ou saída) com base peso no implemento 50. Por exemplo, em algumas modalidades, um operador da máquina de trabalho 10 pode solicitar uma primeira vazão de fluido; entretanto, a máquina de trabalho 10 pode automaticamente produzir uma segunda, vazão de fluido menor. Essa redução na vazão real pode ser introduzida para melhorar o conforto e a segurança do operador ou a eficiência da máquina. O valor da diferença entre a vazão de fluido de entrada e a vazão de fluido de saída pode mudar com a magnitude da vazão de fluido solicitada por operador. Este valor de mudança da diferença descrito acima pode ser representado graficamente e referido como uma curva de medição. A curva de medição pode ser ajustada com base no peso no implemento 50.

[0040] Como mostrada na figura 2, a máquina de trabalho 10 inclui um dispositivo controlado por operador 206. O controlador de sistema eletrohidráulico 202 é eletricamente acoplado ao dispositivo controlado por operador 206 para receber comando de entradas do operador do dispositivo controlado por operador 206. O controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para causar um movimento do implemento de trabalho 50 em resposta ao comando de entrada do operador. Enquanto o comando de entrada do operador corresponde à vazão solicitada por operador, o movimento resultante do implemento de trabalho 50 corresponde a uma vazão de saída que é menor que a vazão solicitada por operador. A vazão de entrada (solicitada por operador) em relação a vazão de saída (real) define uma razão de medição, e o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para ajustar a razão de medição com base no peso de carga útil no implemento de trabalho 50. Essa função permite a otimização das curvas de medição para uma máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0041] Como mostrada na figura 2, a máquina de trabalho 10 inclui uma transmissão 208 e um controlador de transmissão 210 eletricamente acoplado à transmissão 208. Além disso, o controlador de transmissão 210 é eletricamente acoplado ao controlador de sistema eletro-hidráulico 202 e, desse modo, ao sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200. O controlador de transmissão 210 é configurado para trocar marchas de transmissão 208 entre uma marcha à frente e uma marcha à ré em uma razão de troca de marcha de peso específico. A razão de troca de marcha de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho 50. Consequentemente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga maior no implemento 50, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 trocará entre as marchas à frente e à ré da transmissão 208 mais lentamente; comparativamente, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga menor no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 trocará entre as marchas à frente e à ré da transmissão 208 mais rapidamente. Essa função permite a otimização de razões de troca de marcha para a máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0042] Como mostrada na figura 2, o controlador de sistema eletrohidráulico 202 é acoplado às válvulas 204, que por sua vez são acopladas ao cilindro hidráulico 62 para o implemento 50 e a outras saídas hidráulicas 216. A máquina de trabalho 10 inclui adicionalmente um motor 212 e um controlador de motor 214 eletricamente acoplado ao motor 212. Além disso, o controlador de motor 214 é eletricamente acoplado ao controlador de sistema eletro-hidráulico 202 e, desse modo, ao sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200. O motor 212 é configurado para produzir uma quantidade de torque para a máquina de trabalho 10, alguma da qual é usada pelos cilindros hidráulicos 62 para suportar ou mover o implemento 50. A quantidade de torque necessária do motor 212, para suportar o implemento 50 depende do peso no implemento 50. Assim, a quantidade de torque em excesso disponível do motor 214 também depende do peso no implemento 50.

[0043] Em algumas modalidades, um sistema de gerenciamento de potência pode ser incluído com ou como uma parte do controlador de sistema eletro-hidráulico 202. O sistema de gerenciamento de potência pode ser configurado para determinar uma quantidade de torque necessária do motor 212 para suportar vários componentes do circuito eletro-hidráulico. Entretanto, em algumas máquinas de trabalho, especialmente aquelas sem um sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200, o peso no implemento é sempre considerado ser o valor máximo para fins de determinação da quantidade de torque em excesso disponível do motor. Assim, o sistema de gerenciamento de potência de tais máquinas não pode determinar a quantidade de torque necessária para suportar vários componentes do circuito eletro-hidráulico com a precisão desejada.

[0044] Na modalidade descrita aqui, o peso real no implemento é determinada pelo sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200, e portanto, a quantidade de torque necessária pelo implemento 50 pode ser medida constantemente e mais precisamente. Em tal modalidade, se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indica uma carga menor no implemento 50, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 pode iniciar vazões maiores no circuito eletro-hidráulico do que se o sistema de pesagem de carga útil dinâmica 200 indicasse uma carga maior no implemento 50. Nesta configuração, o controlador de sistema eletro-hidráulico 202 é configurado para ajustar as válvulas de controle eletro-hidráulico 204 que estão acopladas a outras saídas hidráulicas 216 com base no peso no implemento 50. Essa função permite a otimização de vazões associadas a outras saídas hidráulicas 216 da máquina de trabalho 10 com base no peso de carga útil no implemento 50.

[0045] Enquanto modalidades incorporando os princípios da presente descrição foram descritas acima, a presente descrição não é limitada às modalidades descritas. Ao invés disso, este pedido é destinado a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da descrição que usem os seus princípios gerais. Adicionalmente, este pedido é destinado a cobrir os afastamentos da presente descrição que se enquadrem na prática conhecida ou habitual na técnica à qual esta descrição pertence e que se enquadrem nos limites das reivindicações anexas.

Claims

Máquina de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende:
um chassi;
uma lança acoplada ao chassi;
um implemento de trabalho acoplado à lança e móvel em relação ao chassi;
um sistema de pesagem de carga útil dinâmica configurado para medir um peso de carga útil no implemento de trabalho;
um controlador de sistema eletro-hidráulico em comunicação com o sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e
uma válvula de controle eletro-hidráulico móvel em resposta a um sinal do controlador de sistema eletro-hidráulico para manipular o fluxo de fluído através da válvula;
em que o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico através de uma gama de posições de válvula com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; e
em que a gama de posições de válvula inclui uma primeira posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico facilita o fluxo de fluido em uma primeira vazão e uma segunda posição de válvula na qual a válvula de controle eletro-hidráulico facilita o fluxo de fluido fluir em uma segunda vazão que é menor que a primeira vazão.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende:
o implemento de trabalho é móvel através de uma gama de posições de implemento delimitadas por uma posição de parada do implemento de trabalho;
a gama de posições de implemento inclui uma posição do implemento de peso específico;
o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico da primeira posição de válvula para a segunda posição de válvula conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada; e
a posição do implemento de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a segunda posição de válvula é uma posição de válvula de peso específico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a posição de parada é uma posição predefinida selecionável por um operador da máquina.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende:
o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para mover a válvula de controle eletro-hidráulico da segunda posição de válvula para a primeira posição de válvula em uma quantidade de tempo de peso específico; e
a quantidade de tempo de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende:
o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para impedir que a válvula de controle eletro-hidráulico se mova além da segunda posição de válvula em direção a primeira posição de válvula;
e
a segunda posição de válvula é uma posição de válvula de peso específico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:
a máquina de trabalho compreende adicionalmente um dispositivo controlado por operador;
o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para (i) receber um comando de entrada do operador do dispositivo controlado por operador e (ii) causar um movimento do implemento de trabalho em resposta ao comando de entrada do operador;
o comando de entrada do operador corresponde a uma vazão solicitada; e
o movimento do implemento de trabalho corresponde a uma vazão de saída menor que a vazão solicitada.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que compreende:
a vazão de entrada relativa à vazão de saída define uma razão de medição; e
o controlador de sistema eletro-hidráulico é configurado para ajustar a razão de medição com base no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:
a máquina de trabalho compreende adicionalmente
uma transmissão, e
um controlador de transmissão em comunicação com a transmissão e o controlador de sistema eletro-hidráulico;
o controlador de transmissão é configurado para trocar entre uma marcha à frente e uma marcha à ré da transmissão em uma razão de troca de marcha; e
a razão de troca de marcha é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende:
um chassi;
uma lança acoplada ao chassi;
um implemento de trabalho acoplado à lança e móvel em relação ao chassi;
um sistema de pesagem de carga útil dinâmica configurado para medir o peso de carga útil no implemento de trabalho;
um controlador de sistema eletro-hidráulico em comunicação com o sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e
uma válvula de controle eletro-hidráulico eletricamente acoplada ao controlador de sistema eletro-hidráulico e móvel a uma pluralidade de posições de válvula de peso específico;
em que:
a válvula de controle eletro-hidráulico facilita uma quantidade diferente de fluxo de fluido em cada posição de válvula de peso específico, e
cada posição de válvula de peso específico é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que:
a máquina de trabalho compreende adicionalmente:
um motor, e
um controlador de motor em comunicação com o motor e o controlador de sistema eletro-hidráulico para comunicar uma quantidade de torque disponível do motor para o controlador de sistema eletro-hidráulico; e
a pluralidade de posições de válvula de peso específico, para qual para a válvula de controle eletro-hidráulico é móvel, é limitada pela quantidade de torque disponível do motor.
Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que:
a máquina de trabalho compreende adicionalmente
uma transmissão, e
um controlador de transmissão em comunicação com a transmissão e o controlador de sistema eletro-hidráulico;
o controlador de transmissão é configurado para trocar entre as marchas à frente ou à ré da transmissão em uma razão de troca de marcha; e
a razão de troca de marcha é baseada no peso de carga útil no implemento de trabalho.
Método para operar uma máquina de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende:
determinar um peso de carga útil em um implemento de trabalho da máquina de trabalho usando um sistema de pesagem de carga útil dinâmica; e
ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui:
determinar uma posição do implemento de peso específico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil no implemento de trabalho;
mover o implemento de trabalho da posição do implemento de peso específico para uma posição de parada além da qual o implemento não pode se mover mais; e
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico conforme o implemento de trabalho se move entre a posição do implemento de peso específico e a posição de parada inclui:
determinar uma posição de válvula de peso específico da válvula de controle eletro-hidráulico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; e
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico de modo que a válvula de controle eletro-hidráulico seja arranjada na posição de válvula de peso específico quando o implemento de trabalho alcança a posição de parada.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui:
determinar uma quantidade de peso específico do tempo de ajuste com base no peso de carga útil no implemento de trabalho; e
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico entre uma primeira posição de válvula e uma segunda posição de válvula ao longo da quantidade de peso específico do tempo de ajuste.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
determinar uma quantidade de torque disponível do motor da máquina de trabalho; e
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base na quantidade determinada de torque disponível do motor.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente comunicar o peso de carga útil do sistema de pesagem de carga útil dinâmica para um controlador de sistema eletro-hidráulico.
Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
receber, com o controlador de sistema eletro-hidráulico, um comando de entrada do operador de um dispositivo controlado por operador, em que o comando de entrada do operador corresponde à vazão solicitada de fluido através da válvula de controle eletro-hidráulico, e
calcular uma vazão de saída com base na vazão solicitada, em que a vazão de saída é menor que a vazão solicitada,
em que ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui:
determinar uma vazão de saída ajustada com base no peso de carga útil no implemento de trabalho, e
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico para facilitar o fluxo de fluido na vazão de saída ajustada.
Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:
determinar uma vazão de fluido máxima permitida a passar através da válvula de controle eletro-hidráulico com base no peso de carga útil no implemento de trabalho;
receber, com o controlador de sistema eletro-hidráulico, um comando de entrada do operador de um dispositivo controlado por operador, em que o comando de entrada do operador corresponde à vazão de fluido solicitada que é maior que a vazão de fluido máxima determinada;
em que ajustar uma válvula de controle eletro-hidráulico do implemento de trabalho com base no peso de carga útil determinado inclui:
ajustar a válvula de controle eletro-hidráulico, em resposta ao comando de entrada do operador, para facilitar o fluxo de fluido na vazão de fluido máxima.