BR112014017903B1

BR112014017903B1 - método para controlar um sistema de controle de deslocamento para um veículo e sistema de controle de deslocamento para um veículo

Info

Publication number: BR112014017903B1
Application number: BR112014017903-4A
Authority: BR
Inventors: Nicholas Chibucos; David J. Sanning; Robert Walz; C. David Anderson; Matthew J. Hennemann
Original assignee: Cnh Industrial America Llc
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2021-05-18
Also published as: WO2013109814A1; US20140379229A1; BR112014017903A2; BR112014017903A8; EP2804993B1; EP2804993A1; US9145659B2

Abstract

SISTEMA DE CONTROLE DE DESLOCAMENTO. Um sistema de controle de deslocamento utiliza informações de velocidade, pressão, acelerador de mão, acelerador de pé e posição de assento associadas a uma retroescavadeira-carregador para determinar quando engatar e desengatar o sistema de controle de deslocamento para a retroescavadeira-carregador. Após o engate do sistema de controle de deslocamento, o sistema de controle de desloca-mento pode ser desengatado em resposta a um comando de operador ou uma velo-cidade medida da retroescavadeira-carregador estando abaixo de uma velocidade predeterminada.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001]O presente pedido reivindica o benefício de e prioridade para o pedido provisional US número 61/588.939, depositado em 20 de janeiro de 2012, intitulado RIDE CONTROL SYSTEM, cujo pedido é pelo presente incorporado a título de referência na íntegra.

ANTECEDENTES

[002]O presente pedido se refere genericamente a um sistema de controle de deslocamento para uma retroescavadeira carregadora. O presente pedido se refere mais especificamente ao controle do engate automático de um sistema de controle de deslocamento para uma retroescavadeira carregadora.

[003] Uma retroescavadeira carregadora pode incluir um sistema de controle de deslocamento para melhorar o deslocamento da máquina sobre todos os tipos de terreno com uma pá vazia ou carregada. O controle de deslocamento pode reduzir movimento de arfagem longitudinal durante operações de transporte e arrasto de material enquanto permite produtividade aumenta e conforto do operador. Reduz também cargas de choque para a máquina. O sistema de controle de deslocamento pode controlar automaticamente o nível de amortecimento ou pode incorporar um controle manual para controlar o nível de amortecimento fornecido pelo sistema de controle de deslocamento. O sistema de controle de deslocamento também pode ser configurado para engatar e desengatar automaticamente. Vários métodos de controle podem ser utilizados para controlar a ativação/desativação do sistema de controle de deslocamento. Por exemplo, a velocidade da retroescavadeira carregadora pode ser utilizada para determinar quando engatar e desengatar o sistema de controle de deslocamento.

[004]Além disso, retroescavadeiras carregadoras têm outras características ou capacidades que necessitam ser tratadas em um sistema de controle de deslocamento automaticamente engatado. Primeiramente, como o carregador frontal da retroescavadeira carregadora pode ser utilizado como um estabilizador ao executar operações de retroescavadeira, é importante que o sistema de controle de deslocamento automático não ative quando a retroescavadeira carregadora está no ar. Quando a válvula de controle de deslocamento é ligada, a extremidade de haste dos cilindros de levantamento pode ser sangrada para o reservatório o que pode fazer com que a retroescavadeira carregadora no ar caia até a terra, causando incômodo para o operador, ou movimento da máquina se a máquina estiver para frente ou ré com acionamento de 4 rodas ativado. Em segundo lugar, é importante que o sistema de controle de deslocamento não seja acidentalmente engatado quando em um revendedor e executando testes na transmissão, visto que frequentemente esses testes são feitos com a máquina elevada com suas rodas totalmente fora da terra. Além disso, um operador não deseja controle de deslocamento ao escavar abaixo de declive, ou ao descarregar em um caminhão, visto que o controle de deslocamento pode fazer com que um carregador “pule” quando uma carga é descarregada.

[005] Portanto, o que é necessário é um sistema e método para controlar o engate automático de um sistema de controle de deslocamento para uma retroescavadeira carregadora.

SUMÁRIO

[006]O presente pedido é dirigido a um sistema e método para determinar quando engatar e desengatar o sistema de controle de deslocamento para uma retroescavadeira carregadora.

[007]A presente invenção é dirigida a um método para controlar um sistema de controle de deslocamento para um veículo. O método inclui medir uma velocidade do veículo, comparar a velocidade medida com uma velocidade predeterminada, medir uma pressão associada ao veículo e comparar a pressão medida com uma pressão limiar predeterminada. O método também inclui determinar se um acelerador de mão para o veículo está em uma posição neutra e determinar se um acelerador de pé para o veículo foi utilizado em um período de tempo predeterminado. O método inclui ainda engatar um sistema de controle de deslocamento em resposta à velocidade medida sendo maior do que a primeira velocidade predeterminada, a pressão medida sendo menor do que a pressão limiar predeterminada, o acelerador de mão estando na posição neutra e o acelerador de pé tendo sido utilizado em um período de tempo predeterminado.

[008]A presente invenção também é dirigida a um sistema de controle de deslocamento para um veículo. O sistema de controle de deslocamento inclui um primeiro sensor para medir uma velocidade de um veículo, um segundo sensor para medir uma carga do veículo, um terceiro sensor para medir uma posição de um acelerador de mão para o veículo, um quarto sensor para medir operação de um acelerador de pé para o veículo e um microprocessador. O microprocessador está em comunicação com o primeiro sensor, segundo sensor, terceiro sensor e quarto sensor para receber sinais a partir do primeiro sensor, segundo sensor, terceiro sensor e quarto sensor. O sistema de controle de deslocamento também inclui um dispositivo de memória que armazena um algoritmo de controle para implementar controle de deslocamento no veículo. O microprocessador recupera e executa o algoritmo de controle em resposta à velocidade medida sendo maior do que uma velocidade predeterminada, a carga medida sendo menor do que uma carga limiar predeterminada, a posição do acelerador de mão estando na posição neutra e a operação do acelerador de pé tendo sido utilizada em um período de tempo predeterminado.

[009] Uma vantagem do presente pedido é um deslocamento mais confortável para o operador da retroescavadeira carregadora.

[010]Outra vantagem do presente pedido é uma ativação e desativação mais segura do sistema de controle de deslocamento automático (ARC) em uma retroescavadeira carregadora utilizando os aceleradores duais, isto é, os aceleradores de mão e pé existentes, da retroescavadeira carregadora para determinar presença do operador.

[011] Uma vantagem adicional do presente pedido é o uso de entradas existentes para determinar a ativação e desativação do sistema de controle de deslocamento automático (ARC) em uma retroescavadeira carregadora.

[012] Uma vantagem adicional do presente pedido é que o operador é desencorajado a utilizar o acelerador de mão durante “deslocamento em estrada.”

[013] Uma vantagem do presente pedido é a capacidade de “sintonizar” a retroescavadeira carregadora para permitir que o controle de deslocamento automático (ARC) engate e desengate dependendo das aplicações do veículo, condições da terra ou preferência do operador.

[014]Outras características e vantagens do presente pedido serão evidentes a partir da seguinte descrição mais detalhada das modalidades exemplares, tomadas em combinação com os desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[015]A Figura 1 mostra uma vista lateral esquerda de uma modalidade exemplar de uma retroescavadeira carregadora.

[016]A figura 2 mostra uma modalidade exemplar de um sistema de controle hidráulico para uma retroescavadeira carregadora.

[017]As figuras 3 e 4 mostram modalidades exemplares de processos para determinar quando engatar e desengatar um sistema de controle de deslocamento.

[018]A figura 5 mostra uma modalidade exemplar de um circuito de controle para um sistema de controle de deslocamento automático.

[019]A figura 6 mostra uma tabela com uma modalidade exemplar de lógica para selecionar uma operação de controle de deslocamento automático.

[020]A figura 7 mostra esquematicamente uma modalidade de um display de seleção de velocidade.

[021]A figura 8 mostra uma tabela com uma modalidade exemplar de ajustes de limiar de velocidade.

[022]A figura 9 mostra esquematicamente um processo exemplar para engatar um sistema de controle de deslocamento com limiares de velocidade selecionáveis.

[023]As figuras 10 e 11 mostram modalidades exemplares de um sistema hidráulico para os braços do carregador de uma retroescavadeira carregadora.

[024]Sempre que possível, os mesmos números de referência serão utilizados em todos os desenhos para se referir a partes iguais ou similares.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES EXEMPLARES

[025]A figura 1 mostra uma modalidade exemplar de uma retroescavadeira carregadora 100 com um acessório de carregador 102 e um acessório de retroescavadeira 104. O acessório de carregador 102 e o acessório de retroescavadeira 104 são acoplados de modo pivotal a um trator 106. O trator 106 é sustentado em rodas dianteiras 108 e rodas traseiras 110 para movimento sobre a terra. A traseira 112 da retroescavadeira carregadora 100 tem dois elementos estendidos alongados incluindo elemento superior 114 e elemento inferior 116 que estendem a partir da traseira 112. Esses elementos são posicionados um acima do outro.

[026]O acessório de retroescavadeira 104 é acoplado a elementos 114 e 116 para pivotar em torno de um eixo substancialmente vertical com relação ao trator 106. Em particular, uma torre de oscilação 122 é acoplada a elementos 114 e 116 por conjuntos de pino pivô. A retroescavadeira 104 também inclui uma lança 128 que é acoplada de forma pivotal à torre de oscilação 122 por um conjunto de pino pivô 130. O conjunto de pino pivô 130 define um eixo pivotal substancialmente horizontal entre a lança 128 e a torre de oscilação 122. O conjunto de pino pivô 130 estende através da torre de oscilação 122 e a lança 128 para definir um eixo pivotal horizontal em trono do qual a lança 128 pivota com relação à torre de oscilação 122.

[027]O acessório de retroescavadeira 104 também inclui um imersor 136 que é acoplado de modo pivotal à extremidade superior da lança 128. O imersor 136 é acoplado à lança 128 por um conjunto de pino pivô 138. O conjunto de pino pivô 138 define um eixo pivotal substancialmente horizontal em torno do qual o imersor 136 pivota com relação à lança 128.

[028]O acessório de retroescavadeira 104 também inclui um cilindro imersor hidráulico 142 que é acoplado a e entre a lança 128 e o imersor 136 para pivotar o imersor 136 com relação à lança 128 quando o cilindro imersor hidráulico 142 estende e retrai. A extremidade superior do cilindro imersor hidráulico 142 é pivotalmente acoplado ao imersor 136 por um conjunto de pino pivô 144. O conjunto de pino pivô 144 estende através de aberturas tanto no imersor 136 como na extremidade superior do cilindro 142. O acessório de retroescavadeira 104 também inclui um cilindro de pá hidráulica 146 que é acoplado de modo pivotal ao imersor 136 por um conjunto de pino pivô 148. O conjunto de pino pivô 148 define um eixo pivotal substancialmente horizontal entre o imersor 136 e o cilindro de pá 146.

[029]A figura 2 mostra uma modalidade exemplar de um sistema de controle hidráulico 200 para uma retroescavadeira-carregador 100. O sistema 100 pode incluir um cilindro hidráulico frontal esquerdo 201 e um cilindro hidráulico frontal direito 202 associados a braços de suspensão de roda para as rodas dianteiras 108 e um cilindro hidráulico traseiro esquerdo 203 e um cilindro hidráulico traseiro direito 204 associados a braços de suspensão de roda para as rodas traseiras 110. O sistema 200 também orifícios variáveis ou válvulas 210, 212, 214, 216, acumuladores carre- gados de gás 218, 220, 222, 224, um controle eletrônico 226, um comutador de modo 228, um sensor de posição 230, um dispositivo de entrada de usuário manualmente operável 232, um sensor de velocidade 236 e um sensor de carga 238.

[030]Cada cilindro 201, 202, 203, 204 inclui uma porção de haste 206 e uma porção de cilindro 208. A porção de haste 206 é acoplada a um de um braço de suspensão de roda e o chassi da retroescavadeira-carregador 100 e a porção de cilindro 208 é conectada ao outro do braço de suspensão de roda e chassi. Quando o braço de suspensão de roda ao qual cada cilindro é fixado move para cima e para baixo, move a porção de haste 206 no cilindro, alternadamente puxando para dentro ou empurrando para fora fluido hidráulico. Quando o fluido hidráulico flui para e a partir dos cilindros, passa através de orifícios ou válvulas variáveis 210, 212, 214, 216. Os orifícios ou válvulas variáveis 210, 212, 214, 216 podem ser acoplados a e entre reservatórios de fluido hidráulico (mostrados na figura 2 como acumuladores carregados de gás 218, 220, 222, 224) e cilindros 201, 202, 203, 204, respectivamente.

[031]Válvulas ou orifícios variáveis 210, 212, 214, 216 são acoplados a e controlados pelo controlador eletrônico 226. O controlador 226 é configurado para controlar o grau de abertura dos orifícios baseados em uma entrada manual pelo operador ou baseados em um algoritmo de controle de deslocamento que utiliza vários parâmetros de operação, incluindo a velocidade do veículo, a carga no veículo (no acessório de carregador 102 e/ou no acessório de retroescavadeira 104) e o grau de oscilação dos braços de suspensão de roda, para calcular o grau apropriado de abertura ou fechamento dos orifícios variáveis 210, 212, 214, 216.

[032]O controlador 226 pode ser acoplado a e receber sinais a partir de um comutador de modo 228, um sensor de posição 230, um sensor de velocidade 236, um sensor de carga 238, e um dispositivo de entrada de usuário manualmente ope- rável 232. O comutador de modo 228 pode ser operado pelo operador de veículo para selecionar o modo de operação do controlador 226. O comutador de modo 228 pode sinalizar o controlador 226 que a operação de controle de deslocamento está ligada, desligada ou automática. Na operação de controle de deslocamento automá-tico, o controlador 226 determina quando engatar e desengatar a operação de controle de deslocamento.

[033] Em uma modalidade, o operador pode utilizar o dispositivo de entrada 232 para ajustar ou controlar a quantidade de amortecimento (isto é, a posição dos orifícios ou válvulas 210, 212, 214, 216) implementada pelo controlador 226 quando o sistema de controle de deslocamento está ativo. O dispositivo de entrada 232 pode ser um potenciômetro, um resistor variável, um codificador de eixo ou dispositivo de saída digital ou analógico similar que pode ser girado ou movido pelo operador de veículo. O dispositivo de entrada 232 pode gerar um sinal proporcional a sua posição e tem várias posições para fornecer seleção de operação de vários níveis diferentes de amortecimento. Quando o operador coloca o interruptor de modo 228 na posição ligada ou automática, o controlador 226 responde à manipulação de operador do dispositivo de entrada 232 por variar a abertura dos orifícios variáveis 210, 212, 214, 216 quando o sistema de controle de deslocamento é ativo. Em outra mo-dalidade exemplar, o dispositivo de entrada 232 não é utilizado ou fornecido e a seleção do modo de operação ligado ou automático sinaliza o controlador 226 para controlar a abertura dos orifícios variáveis 210, 212, 214, 216 de acordo com o algo-ritmo de controle de deslocamento.

[034]O sensor de posição 230 pode gerar um sinal indicando a posição de um braço de suspensão de roda com relação ao chassi. Em uma modalidade, o sensor 230 é um potenciômetro ou resistor variável acoplado a e entre um braço de suspensão de roda e o chassi para sentir movimento do braço de suspensão de roda com relação ao chassi. Em outra modalidade é uma unidade de radar acoplada ao chassi e disposta para sentir a distância entre o chassi e a terra. Em outra modalida- de, é um LVDT que é acoplado a e entre o chassi e um braço de suspensão de roda para sentir o movimento do braço de suspensão de roda com relação ao chassi. Todas essas modalidades do sensor de posição fornecem um sinal que é indicativo do movimento do braço de suspensão de roda com relação ao chassi, direta ou indiretamente.

[035]O sensor de velocidade 236 é configurado para gerar um sinal indicativo da velocidade da retroescavadeira-carregador 100. Em uma modalidade, o sensor de velocidade 236 pode ser um ou mais sensores de velocidade acoplados às rodas ou motores de acionamento da retroescavadeira-carregador. Em outra modalidade, o sensor de velocidade 236 pode ser um sensor de taxa de fluxo de fluido hidráulico (para retroescavadeiras-carregadores nas quais a taxa de fluxo é relacionada à velocidade da retroescavadeira-carregador). Em outra modalidade o sensor de velocidade 236 pode ser um sensor de posição de placa oscilante (para retroescavadei- ras-carregadores nas quais a posição de placa oscilante da bomba é relacionada à velocidade da retroescavadeira-carregador). Em uma modalidade adicional, o sensor de velocidade 236 pode ser conectado a, ou uma parte de, outro microcontrolador ou microprocessador e pode transmitir seu sinal a partir daquele outro microcontro- lador ou microprocessador para o controlador 226.

[036]O sensor de carga 238 é configurado para indicar a carga na retroesca- vadeira-carregador 100. Em uma modalidade, o sensor de carga 238 pode ser um ou mais sensores de pressão que são acoplados a um ou mais dos cilindros associados ao acessório de carregador 102 e/ou acessório de retroescavadeira 104 para gear um sinal indicativo da carga no acessório de carregador 102 e/ou acessório de retroescavadeira 104, que é relacionado à carga da retroescavadeira-carregador. Em outra modalidade, o sensor de carga 238 pode incluir um ou mais sensores de pressão em comunicação de fluido com um ou mais de cilindros hidráulicos 201, 202, 203, 204.

[037] Em outra modalidade exemplar, o sistema de controle de deslocamento pode amortecer vibrações nos cilindros de braço de carregador do acessório de carregador 102 da retroescavadeira-carregador 100. As figuras 10 e 11 mostram moda-lidades exemplares de um sistema hidráulico para os braços do carregador de uma retroescavadeira-carregador. Como mostrado nas figuras 10 e 11, o sistema hidráulico 500 para os braços do carregador podem incluir cilindros de levantamento de carregador 502 (para elevar e abaixar a caçamba do carregador), uma seção de levantamento de carregador 504, duas válvulas de controle para regular fluxo de fluido (fluido hidráulico e ar) no sistema incluindo uma válvula de controle de tanque 506 e uma válvula de controle de acumulador 507 e um acumulador 508 para fluido hidráulico. Mais especificamente, o sistema de controle de deslocamento tem um acumulador 508 no circuito de levantamento de carregador que amortece os braços do carregador. O sistema de controle de deslocamento pode ser ligado, desligado ou automaticamente ligado e desligado dependendo da posição de um comutador 228, localizado no painel de instrumentos da retroescavadeira-carregador. O comutador 228 (quando na posição “ligada” de “auto ligada”) muda duas válvulas solenóides, uma que abre um percurso para trás para o tanque, a partir do circuito descendente do carregador, e uma que permite que o acumulador amorteça o levantamento de carregador. Quando o controle de deslocamento está ligado, o carregador não tem pressão descendente.

[038]As figuras 3 e 4 mostram modalidades exemplares de processos para engatar e desengatar automaticamente um sistema de controle de deslocamento. Com referência à figura 3, o processo começa com o sistema de controle de deslocamento no estado “desligado” (etapa 302). A seguir, a velocidade da retroescava- deira-carregador 100 é medida e comparada com uma primeira velocidade limiar predeterminada (etapa 304). Em uma modalidade exemplar, a velocidade no solo da retroescavadeira-carregador 100 pode ser medida com um sensor de efeito hall, saí- da de freqüência localizado na transmissão. Se a velocidade de retroescavadeira- carregador for menor do que a primeira velocidade limiar predeterminada, o processo reinicia com o sistema de controle de deslocamento permanecendo no estado “desligado”. De outro modo, o processo continua e uma pressão associada à retro- escavadeira-carregador 100 é medida e comparada com um limiar de pressão predeterminado (etapa 306). Em uma modalidade exemplar, um interruptor ou sensor de pressão pode ser localizado no circuito de levantamento de carregador da retro- escavadeira-carregador 100 para medir a pressão. Em outra modalidade exemplar, o limiar de pressão predeterminado pode ser selecionado de tal modo que o sistema de controle de deslocamento não pode ser engatado se a retroescavadeira- carregador 100 estiver estaticamente fora da terra. Em uma modalidade adicional, o comutador ou sensor de pressão pode ser associado com a hidráulica de controle de deslocamento. Ainda em uma modalidade adicional, a pressão deve estar abaixo do limiar de pressão predeterminado por um período de tempo predeterminado, por exemplo, 3 segundos, antes que o sistema de controle de deslocamento possa ser engatado.

[039]Se a pressão de retroescavadeira-carregador for maior do que a pressão limiar predeterminada, o processo reinicia com o sistema de controle de deslocamento permanecendo no estado “desligado”. De outro modo, o processo continua e uma posição de acelerador de mão para a retroescavadeira-carregador 100 é determinada e comparada com um estado predeterminado (etapa 308). Em uma modalidade exemplar, a posição do acelerador de mão pode ser medida ou determinada com um acelerador de efeito hall eletrônico. Em outra modalidade exemplar, o estado predeterminado pode ser neutro ou “não capturado”. O acelerador de mão se torna “não capturado” como resultado de certos eventos, por exemplo, o assento do operador é girado ou um freio de serviço é calcado. O uso da posição de acelerador de mão pode permitir que o processo determinasse a posição do operador e permitir o sistema de controle de deslocamento somente quando o operador está voltado na direção “para frente”. Por exemplo, se o operador estivesse levantando um objeto pesado, pesado o bastante para levantar a frente da retroescavadeira-carregador 100 para fora da terra, a pressão medida pelo comutador de pressão pode ser baixa o bastante para permitir ativação do sistema de controle de deslocamento se somente pressão (ou pressão e velocidade) fosse utilizada para engatar o sistema de controle de deslocamento.

[040]Se a posição de acelerador de mão não estiver no estado predeterminado, o processo reinicia com o sistema de controle de deslocamento permanecendo no estado “desligado”. De outro modo, o processo continua e uma determinação de se uma operação de acelerador de pé para a retroescavadeira-carregador 100 ocorreu em um período de tempo predeterminado é executado (etapa 310). Em uma modalidade exemplar, a operação do acelerador de pé pode ser medida ou determinada com um acelerador de efeito hall eletrônico. Em outra modalidade exemplar, o período de tempo predeterminado pode ser 5 segundos. O uso da operação de acelerador de pé pode permitir que o processo determinasse a posição do operador e permitir o sistema de controle de deslocamento somente quando o operador está voltado na direção “para frente” e destinado a utilizar a retroescavadeira-carregador 100 na direção para frente. Além disso, o uso dos critérios de acelerador de pé pode assegurar que o operador está em posição para responder a um movimento inadvertido da retroescavadeira-carregador 100. Por exemplo, o operador tem a capacidade de dirigir, frear ou facilmente retirar seu pé do acelerador.

[041] Se uma operação de acelerador de pé não ocorrer com o período de tempo predeterminado, o processo reinicia com o sistema de controle de deslocamento permanecendo no estado “desligado”. De outro modo, o processo continua e o sistema de controle de deslocamento é engatado ou comutado para o estado “ligado” (etapa 312). Quando o sistema de controle de deslocamento é comutado para o estado “ligado”, ou engatado, o microprocessador 226 pode recuperar e executar um algoritmo de controle de deslocamento a partir de um dispositivo de memória 415 (vide a figura 5). Após o sistema de controle de deslocamento ser engatado ou no estado “ligado”, a velocidade da retroescavadeira-carregador 100 é medida e comparada com uma segunda velocidade limiar predeterminada (etapa 314). Em uma modalidade exemplar, a segunda velocidade limiar predeterminada pode ser igual à primeira velocidade limiar predeterminada. Entretanto, em outra modalidade, a segunda velocidade limiar predeterminada pode ser uma proporção predeterminada menor do que a primeira velocidade limiar predeterminada. Se a velocidade da re- troescavadeira-carregador for menor do que a segunda velocidade limiar predeterminada, o processo reinicia e o sistema de controle de deslocamento é desengatado e mudado para o estado “desligado” (etapa 302). Em uma modalidade, somente ve-locidade é utilizada para desengatar o sistema de controle de deslocamento porque o uso de outros critérios poderia permitir eventos aleatórios (como um pico de pressão, etc.) para desabilitar o sistema de controle de deslocamento quando não é de-sejado pelo operador. Por exemplo, não é desejável permitir que o comutador de pressão desabilite o controle de deslocamento após o controle de deslocamento ter sido habilitado porque se um operador está executando operações de carregador agressivas, um operador pode reter uma pressão elevada o bastante para “enganar” o processo em acreditar que a máquina está fora da terra e, portanto desabilitar o controle de deslocamento. Se a velocidade da retroescavadeira-carregador for maior do que a segunda velocidade limiar predeterminada, o processo continua com o sistema de controle de deslocamento no estado “ligado” e a velocidade da retroesca- vadeira-carregador 100 é medida novamente e comparada com a segunda velocidade predeterminada (etapa 314).

[042] Em uma modalidade exemplar, o processo também pode determinar opcionalmente se o assento da retroescavadeira-carregador 100 está na direção ou posição para frente (etapa 316) como uma exigência para engatar o sistema de controle de deslocamento. O uso da posição de assento, quando disponível, pode permitir que o processo determinasse a posição do operador e permitir o sistema de controle de deslocamento somente quando o operador está voltado na direção “para frente”. Se o assento de retroescavadeira-carregador não estiver na posição para frente, o processo reinicia com o sistema de controle de deslocamento permanecendo no estado “desligado”. De outro modo, o processo continua como anteriormente descrito. Como mostrado na figura 3, a determinação de posição de assento (etapa 316) está entre a avaliação de pressão (etapa 306) e a avaliação de acelerador de mão (etapa 308). Entretanto, a determinação de posição de assento (etapa 316) pode ser concluída em qualquer ponto no processo antes do engate do sistema de controle de deslocamento (etapa 312).

[043]A figura 5 mostra uma modalidade exemplar de um circuito de controle 400 para um sistema de controle de deslocamento automático que inclui um sensor de acelerador de pé 402, uma entrada ou sensor de acelerador de mão 404 e entrada ou comutador de posição de assento 406 associado aos parâmetros de controle expostos nas figuras 3 e 4. O circuito de controle 400 também inclui um relé de controle de deslocamento automático (ARC) 410 que é controlado pela saída de relé a partir do controlador 226. Quando ativado pelo controlador 226, o relé de ARC 410, por sua vez, ativa o solenóide de controle de deslocamento (RC) 408. Em uma modalidade exemplar, o comutador de seleção de modo de operação 228 ilumina quando o solenóide de controle de deslocamento é sinalizado para ativar pelo controlador 226. A figura 6 mostra uma tabela com lógica para selecionar uma operação de controle de deslocamento automático com base na posição de um comutador (ou se nenhum comutador estiver presente).

[044] Em uma modalidade exemplar, o operador pode selecionar os primeiro e segundo limiares de velocidade predeterminados utilizados pelos processos das fi- guras 3 e 4 a partir de vários conjuntos ou ajustes dos primeiro e segundo limiares de velocidade. O operador pode selecionar os limiares de velocidade desejados por ajustar a posição de um comutador ou através da seleção dos limiares de velocidade desejados utilizando uma interface de menu VCM como uma mostrada na figura 7. A figura 8 mostra uma tabela com ajustes de limiar de velocidade para uma modalidade exemplar. Em outra modalidade exemplar, o operador pode entrar ou estabelecer manualmente, isto é, selecionar manualmente, os primeiro e segundo limiares de velocidade para obter características de desempenho desejadas.

[045]A figura 9 mostra esquematicamente um processo exemplar para engatar um sistema de controle de deslocamento com limiares de velocidade selecionáveis. O sistema de controle de deslocamento da figura 9 envolve um método de mediação matemática das entradas de sinal e pode ser aplicado em qualquer veículo com um sistema de controle de deslocamento que tem um controlador microprocessador e um sensor de velocidade. Um sinal de sensor de velocidade de veículo eletrônico 236 é conectado ao controlador microprocessador 226. Os sinais de acelerador eletrônico 402, 404, estado de comutador de pressão 238, e em alguns casos, o comutador de assento 406 (se equipado), são conectados ao controlador de microprocessador. Um dispositivo de entrada eletrônico 510, para ajuste de operador de um limiar de velocidade de controle de deslocamento automático (ARC), é conectado a um controlador de microprocessador 226. Os sinais anteriores são amostrados em uma taxa periódica pelo controlador. Um ou mais limiar(es) de velocidade ARC são armazenados na memória do controlador. O valor de velocidade de veículo amostrado atual é armazenado em um local de memória do controlador juntamente com valores amostrados anteriores. O valor de velocidade de veículo amostrado atual é comparado contra o limiar de velocidade ARC selecionado, para determinar se o limiar de velocidade foi atendido. Os sinais de acelerador, pressão e assento, amostrados, atuais são testados para determinar se o limiar de ativação ARC foi atendido. ARC é ativado se as duas qualificações anteriores forem atendidas e provê sinais de controle para as válvulas de controle de deslocamento automático. ARC é desativo se o valor de velocidade de veículo amostrado está fora do limiar de velo-cidade ARC armazenado. Em qualquer momento, o operador do veículo pode modificar os limiares de velocidade de veículo ARC utilizando o dispositivo de entrada eletrônico 510, que modificará o limiar de velocidade ARC armazenado. Os processos delineados acima são continuamente repetidos pelo controlador de microprocessador.

[046] Em uma modalidade exemplar, o operador pode definir os limiares de velocidade para engatar e desengatar o sistema de controle de deslocamento enquanto a retroescavadeira-carregador 100 está sendo operada.

[047] Em uma modalidade exemplar, o sistema de controle de deslocamento automático do presente pedido pode ser utilizado com qualquer veículo de trabalho, como carregadores com rodas, retroescavadeiras, escavadeiras, carregadores de direção, niveladoras, máquinas de fazer valas, tratores, ceifeiras, enfardadeiras, cap- tadores de algodão, empilhadeiras, e outros veículos de engate com o solo ou manipulação de material, que utilizam um sistema de controle de deslocamento.

[048] Deve ser entendido que a aplicação não é limitada aos detalhes ou metodologia exposta na seguinte descrição ou ilustrada nas figuras. Deve ser também entendido que a fraseologia e terminologia empregadas aqui são para fins de descri-ção somente e não devem ser consideradas como limitadoras.

[049]O presente pedido considera métodos, sistemas e produtos de programa em qualquer mídia legível em máquina para realizar suas operações. As modalidades do presente pedido podem ser implementadas utilizando processadores de computador existentes, ou por um processador de computador de propósito especial para um sistema apropriado, ou por um sistema de ligação física.

[050]As modalidades compreendidas no escopo do presente pedido incluem produtos de programa compreendendo mídia legível em máquina para carregar ou ter instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados armazenadas na mesma. Mídia legível em máquina pode ser qualquer mídia não transitória disponível que pode ser acessada por um computador de propósito geral ou propósito especial ou outra máquina com um processador. Como exemplo, mídia legível em máquina pode incluir RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM ou outra armazenagem de disco óptico, armazenagem de disco magnético ou outros dispositivos de armazenagem magnética, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para carregar ou armazenar código de programa desejado na forma de instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados e que possa ser acessado por um computador de propósito geral ou propósito especial ou outra máquina com um processador. Quando informações são transferidas ou fornecidas através de uma rede ou outra conexão de comunicação (ligada por fio, sem fio ou uma combinação de ligada por fio ou sem fio) a uma máquina, a máquina visualiza adequadamente a conexão com uma mídia legível em máquina. Combinações do acima são também incluídas no escopo de mídia legível em máquina. Instruções executáveis por máquina compreendem, por exemplo, instruções e dados que fazem com que um computador de propósito geral, computador de propósito especial, ou máquinas de processamento de propósito especial executem certa função ou grupo de funções.

[051] Embora as figuras da presente invenção possam mostrar uma ordem específica de etapas de método, a ordem das etapas pode diferir do que é representado. Além disso, duas ou mais etapas podem ser realizadas simultaneamente ou com conformidade parcial. As variações em desempenho de etapa podem depender dos sistemas de software e hardware escolhidos e da escolha do projetista. Todas essas variações estão compreendidas no escopo da aplicação. De modo semelhante, implementações de software poderiam ser realizadas com técnicas de programação padrão com lógica baseada em regra e outra lógica para realizar as várias eta pas de conexão, etapas de processamento, etapas de comparação e etapas de decisão.

[052]Na consideração adicional dos desenhos desse pedido e discussão de tais desenhos e elementos mostrados no mesmo, deve ser também entendido e reconhecido que, para fins de clareza nos desenhos, pluralidades de elementos gene-ricamente similares posicionados próximos entre si ou estendendo ao longo de certa distância podem às vezes, se não frequentemente, ser representados como um ou mais elementos representativos com linhas de espectro estendidas indicando a extensão geral de tais elementos similares. Em tais instâncias, os vários elementos assim representados podem ser genericamente considerados como sendo genericamente similares ao elemento representativo ilustrado e genericamente operável em um modo similar e para finalidade similar ao elemento representativo ilustrado.

[053]Muitos dos processos e componentes de conexão ou fixação utilizados na aplicação são amplamente conhecidos e utilizados e sua natureza ou tipo exato não é necessário para compreensão da aplicação por uma pessoa versada na técnica. Além disso, qualquer referência na presente invenção aos termos “esquerdo” ou “direito” é utilizada como uma questão de mera conveniência, e é determinado por ficar na traseira da máquina voltado em sua direção normal de deslocamento. Além disso, os vários componentes mostrados ou descritos aqui para qualquer modalidade específica no pedido podem ser variados ou alterados como previsto pela aplicação e prática de uma modalidade específica de qualquer elemento já podem ser amplamente conhecidos ou utilizados por pessoas versadas na técnica.

[054]Será entendido que alterações nos detalhes, materiais, etapas e arranjos de partes que foram descritas e ilustradas para explicar a natureza do pedido ocorrerão e podem ser feitas por aqueles versados na técnica após leitura dessa revelação compreendida nos princípios e escopo do pedido. A descrição acima ilustra uma modalidade exemplar da invenção; entretanto, conceitos, como baseados na descri- ção, podem ser empregados em outras modalidades sem se afastar do escopo do pedido.

[055] Embora o pedido tenha sido descrito com referência a uma modalidade exemplar, será entendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos do mesmo sem se afastar do escopo do pedido. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material específico aos ensinamentos do pedido sem se afastar do escopo essencial do mesmo. Portanto, pretende-se que o pedido não seja limitado à modalidade específica revelada como o melhor modo considerado para realizar esse pedido, porém que a invenção incluirá todas as modalidades compreendidas no escopo das reivindicações apensas.

Claims

1. Método para controlar um sistema de controle de deslocamento para um veículo, o método compreendendo: medir uma velocidade de um veículo; comparar a velocidade medida com uma velocidade predeterminada (304); medir uma pressão hidráulica associada ao veículo; comparar a pressão medida com uma pressão limiar predeterminada (306); determinar se um acelerador de mão para o veículo está em uma posição neutra (308); determinar se um acelerador de pé para o veículo foi utilizado dentro de um período de tempo predeterminado (310); e CARACTERIZADO pelo fato do referido método ainda compreender: engatar um sistema de controle de deslocamento (312) em resposta à velocidade medida sendo maior do que a velocidade predeterminada, a pressão medida sendo menor do que a pressão limiar predeterminada, o acelerador de mão estando na posição neutra e o acelerador de pé tendo sido utilizado dentro de um período de tempo predeterminado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: determinar se um assento do veículo está na posição para frente (316); e o referido engate de um sistema de controle de deslocamento (312) compreender engatar o sistema de controle de deslocamento em resposta à velocidade medida sendo maior do que a velocidade predeterminada, a pressão medida sendo menor do que a pressão limiar predeterminada, o assento estando na posição para frente, o acelerador de mão estando na posição neutra e o acelerador de pé tendo sido utilizado dentro de um período de tempo predeterminado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: selecionar um estado de controle de deslocamento a partir do grupo que consiste em ligado, desligado e automático; desengatar o sistema de controle de deslocamento em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento desligado; engatar o sistema de controle de deslocamento em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento ligado; e executar a referida medição da velocidade, a referida comparação da velocidade medida, a referida medição de uma pressão, a referida comparação da pressão medida, a referida determinação de se um acelerador de mão para o veículo está em uma posição neutra, a referida determinação de se um acelerador de pé para o veículo foi utilizado dentro de um período de tempo predeterminado, e referido engate de um sistema de controle de deslocamento em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento automático.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: a velocidade predeterminada sendo uma primeira velocidade predeterminada (304); medir a velocidade do veículo após engate do sistema de controle de deslocamento; comparar a velocidade medida do veículo após engate do sistema de controle de deslocamento com uma segunda velocidade predeterminada (314); e desengatar o sistema de controle de deslocamento em resposta à velocidade medida do veículo após engate ser menor do que a segunda velocidade predeterminada.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda velocidade predeterminada é igual a ou menor do que a primeira ve- locidade predeterminada.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda evitar engate do sistema de controle de deslocamento em resposta à velocidade medida sendo menor do que a velocidade predeterminada, a pressão medida sendo maior do que a pressão de limiar predeterminada, o acelerador de mão estando em uma posição ativa e o acelerador de pé ausente de utilização dentro de um período de tempo predeterminado.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: a referida comparação da pressão medida inclui determinar se a pressão medida está abaixo da pressão limiar predeterminada por um período de tempo predeterminado; e o referido engate de um sistema de controle de deslocamento compreende engatar o sistema de controle de deslocamento em resposta à velocidade medida sendo maior do que a primeira velocidade predeterminada, a pressão medida sendo menor do que a pressão limiar predeterminada para o período de tempo predeterminado, o acelerador de mão estando na posição neutra e o acelerador de pé tendo sido utilizado dentro de um período de tempo predeterminado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda evitar engate do sistema de controle de deslocamento em resposta à pressão medida sendo menor do que a pressão limiar predeterminada para menos do que o período de tempo predeterminado.

9. Sistema de controle de deslocamento para um veículo (100) compreendendo: um primeiro sensor (236) para medir uma velocidade de um veículo (100); um segundo sensor (238) para medir uma carga do veículo; um terceiro sensor (404) para medir uma posição de um acelerador de mão para o veículo; um quarto sensor (402) para medir operação de um acelerador de pé para o veículo; um microprocessador (226), o microprocessador estando em comunicação com o primeiro sensor (236), segundo sensor (238), terceiro sensor (404) e quarto sensor (402) para receber sinais a partir do primeiro sensor (236), segundo sensor (238), terceiro sensor (404) e quarto sensor (402); um dispositivo de memória (415) que armazena um algoritmo de controle para implementar controle de deslocamento no veículo (100); e CARACTERIZADO pelo fato do referido sistema ainda compreender: o microprocessador (226) recuperando e executando o algoritmo de controle em resposta à velocidade medida sendo maior do que uma velocidade predeterminada, a carga medida sendo menor do que uma carga limiar predeterminada, a posição de acelerador de mão estando na posição neutra e a operação de acelerador de pé tendo sido utilizada dentro de um período de tempo predeterminado.

10. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: um quinto sensor (406) para medir uma posição de um assento do veículo (100); e o microprocessador (226) recuperando e executando o algoritmo de controle em resposta à velocidade medida sendo maior do que uma velocidade predeterminada, a carga medida sendo menor do que uma carga limiar predeterminada, a posição de assento medida estando em uma posição para frente, a posição de acelerador de mão estando na posição neutra e a operação de acelerador de pé tendo sido utilizada dentro de um período de tempo predeterminado.

11. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: um dispositivo de entrada (232), o dispositivo de entrada (232) permitindo que um operador selecione um estado de controle de deslocamento a partir do grupo que consiste em ligado, desligado e automático; o microprocessador (226) para de executar o algoritmo de controle em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento desligado no dispositivo de entrada (232); o microprocessador (226) executa o algoritmo de controle em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento ligado no dispositivo de entrada (232); e o microprocessador (226) recupera e executa o algoritmo de controle em resposta à seleção do estado de controle de deslocamento automático no dispositivo de entrada (232), a velocidade medida sendo maior do que uma velocidade predetermi-nada, a carga medida sendo menor do que uma carga limiar predeterminada e a operação de acelerador de pé tendo sido utilizada dentro de um período de tempo predeterminado.

12. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que: a velocidade predeterminada sendo uma primeira velocidade predeterminada; o primeiro sensor (236) medindo uma velocidade adicional do veículo (100) durante execução do algoritmo de controle; e o microprocessador (226) parando de executar o algoritmo de controle em resposta à velocidade adicional medida do veículo (100) sendo menor do que uma segunda velocidade predeterminada.

13. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda velocidade predeterminada é igual a ou menor do que a primeira velocidade predeterminada.

14. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo sensor (238) compreende um sensor de pressão para medir uma pressão em um circuito de levantamento de carregador do veículo.

15. Sistema de controle de deslocamento, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o algoritmo de controle amortece vibrações nos cilindros de braço de carregador de um acessório de carregador do veículo.