CN105936233B - 用于操作自卸车的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种操作自卸车的方法,自卸车包括自卸车本体,利用布置在自卸车本体和车架之间且可致动来枢转自卸车本体的液压缸,自卸车本体能够相对于车架枢转地移动。该方法包括:接收关于液压缸的至少一个侧向状态的至少一个侧向状态参数;基于所述至少一个侧向状态参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外;以及在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生输出。
Description
技术领域
本发明涉及用于操作自卸车的方法和系统。特别地,本发明涉及一种方法和系统,利用其确定自卸车的液压缸的侧向状态是否在可接受限制之外。
背景技术
自卸式卡车,有时称为倾倒车或翻斗车,是典型地在建筑工业用于运输物料(例如,碎石或沙子)的车辆。自卸车典型地包括发动机、驾驶舱和拖车。拖车通常具有带自卸车本体的拖车底盘或车架,是顶部开口立方体形式的容器,枢转地安装至此。在车架和自卸车本体之间设置有液压缸且可被延伸以枢转自卸车本体至倾斜位置,其中负载被从本体清空。液压缸可被收缩以降低自卸车本体。应意识到,这仅是自卸式卡车的一种形式且存在其他类型。
自卸式卡车是通常使用于建筑工地或类似的不平坦地面上的越野车。如果卡车的底盘或车架向侧面倾斜(也就是一侧的车轮高于另一侧的车轮),则液压缸将也向侧面(即,侧向)倾斜。因此,随着液压缸延伸,自卸车本体内的负载重心将向侧面移动。这会导致自卸式卡车倾翻,和/或液压缸会变形。很清楚,这是非常不希望的。操作者因而典型地被指示不上升自卸车本体,除非卡车基本上水平。然而,卡车不水平对操作者而言并不经常是明显的,特别是例如仅有一个后轮上升。
因而需要提供一种方法和系统,其至少在一定范围内解决了这一问题。
发明内容
依照一方面,提供了一种操作自卸车的方法,自卸车包括能够相对于车架枢转地移动的自卸车本体,利用布置在自卸车本体和车架之间且可致动的液压缸来枢转自卸车本体,该方法包括:接收关于液压缸的至少一个侧向状态的至少一个侧向状态参数;基于所述至少一个侧向状态参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外;以及在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生输出。术语“侧向”应被理解为意味着向侧面或横向。侧向状态可包括侧向弯曲和/或侧向倾斜。如果这些任一者过大,则这会导致自卸车向侧面倾覆和/或液压缸会变形。这对于所避免的安全理由是重要的。
关于液压缸的侧向倾斜的侧向倾斜参数可被接收。至少基于侧向倾斜参数,可确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。侧向倾斜参数可通过倾斜传感器产生,该倾斜传感器布置成测量液压缸的侧向倾斜。倾斜传感器可安装至液压缸。在其它实施方式中,倾斜传感器可被附接至车辆的底盘或车架,以测量底盘的侧向倾斜或倾角,其还与液压缸的侧向倾斜有关。因此,附接至底盘的倾斜传感器的输出可被认为是侧向倾斜参数,由于它与液压缸的侧向倾斜间接有关。倾斜(或倾角)传感器可以是电子式的且可被布置成产生电子信号,其值与液压缸的侧向倾斜有关。
关于液压缸的侧向弯曲的侧向弯曲倾斜参数可被接收。至少基于侧向弯曲参数,可确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。侧向弯曲参数可通过至少一个弯曲传感器产生,所述至少一个弯曲传感器布置成测量液压缸的侧向弯曲。弯曲传感器可安装至液压缸。第一和第二弯曲传感器可安装至液压缸的每侧。所述或每个弯曲传感器可包括应变仪。一系列弯曲传感器、例如应变仪,可沿着液压缸的长度被附接至液压缸,以测量在不同位置处的弯曲。弯曲传感器可以是电子式的且可被布置成产生电子信号,其值与液压缸的弯曲有关。
该方法可进一步包括,接收关于自卸车本体的倾倒角的角位置参数。基于所述至少一个侧向状态参数和角位置参数,可确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。术语“角位置参数”覆盖了任何可测量的参数,从此参数,可确定自卸车本体的角位置和/或倾倒角。因而,角位置参数并不必须通过直接测量自卸车本体的角位置而产生。例如,角位置参数可通过测量其它因素而产生,例如液压缸的倾角、液压缸的长度、或车架和自卸车本体的下表面之间的竖直距离。
角位置参数可通过倾斜传感器产生。倾斜传感器可测量液压缸的倾斜。倾斜传感器可安装至液压缸。倾斜传感器可测量液压缸在垂直于液压缸的枢转轴线的平面中的倾斜(也就是,前后倾斜)。倾斜传感器可测量自卸车本体的倾斜。倾斜传感器可安装至自卸车本体。角位置参数可通过旋转位置传感器产生。旋转位置传感器可测量液压缸围绕液压缸的枢转轴线的角位置。旋转位置传感器可测量自卸车本体围绕液压缸的枢转轴线的角位置。位置传感器、例如倾斜(或倾角)传感器或旋转位置传感器,可以是电子式的且可被布置成产生电子信号,其值与自卸车本体的角位置有关。
确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外可包括,将至少一个侧向状态参数与参考数据比较。比较可以是直接比较或间接比较。例如,参数可在比较之前被转换至其它形式。确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外可包括,使用一种算法,其考虑至少两个不同类型的侧向状态参数。在一个实施方式中,可以有两个侧向状态参数(例如弯曲和倾斜),并且如果这些参数的任一者高于阈值,则可确定液压缸的侧向条件在可接收限制之外。
该方法可进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生警示。警示可以包括视觉和/或听觉警示。
该方法可进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下防止执行倾斜操作。该方法可进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下自动阻止倾斜操作。该方法可进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下使自卸车本体自动返回至静止位置。
依照另一个方面,提供了一种用于自卸车的系统,自卸车包括能够相对于车架枢转地移动的自卸车本体,利用布置在自卸车本体和车架之间且可致动的液压缸来枢转自卸车本体,该系统包括:侧向条件确定模块,其布置成:接收关于液压缸的至少一个侧向状态的至少一个侧向状态参数;基于所述至少一个侧向状态参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外;以及在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生输出。
侧向条件确定模块可布置成:接收关于液压缸的侧向倾斜的侧向倾斜参数,以及至少基于所述侧向倾斜参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。该系统可进一步包括倾斜传感器,其布置成测量液压缸的侧向倾斜且产生侧向倾斜参数。
侧向条件确定模块可布置成:接收关于液压缸的侧向弯曲的侧向弯曲参数,以及至少基于所述侧向弯曲参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。该系统可进一步包括至少一个弯曲传感器,其布置成测量液压缸的侧向弯曲且产生侧向弯曲参数。该系统可包括第一和第二弯曲传感器,其布置成安装至液压缸的每侧。所述或每个弯曲传感器可包括应变仪。
侧向条件确定模块可布置成:接收关于自卸车本体的倾倒角的角位置参数;以及基于所述至少一个侧向状态参数和角位置参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。该系统可进一步包括倾斜传感器,其布置成产生角位置参数。倾斜传感器可被布置成测量液压缸的倾斜。倾斜传感器可被布置成测量自卸车本体的倾斜。该系统可进一步包括旋转位置传感器,其布置成产生角位置参数。旋转位置传感器可被布置成测量液压缸围绕液压缸的枢转轴线的角位置。旋转位置传感器可被布置成测量自卸车本体围绕液压缸的枢转轴线的角位置。
系统可进一步包括存储参考数据的存储模块。侧向条件确定模块可布置成,通过比较至少一个侧向状态参数与存储在存储模块中的参考数据,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。侧向条件确定模块可布置成:通过使用一种算法,其考虑至少两个不同类型的侧向状态参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
该系统可进一步包括警示发生器,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生警示。警示发生器可以包括视觉和/或听觉警示发生器。
该系统可进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下防止执行倾斜操作。该系统可进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下自动阻止倾斜操作。该系统可进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下使自卸车本体自动返回至静止位置。
依照又一个方面,提供了一种自卸车,包括:自卸车本体,其可相对于车架可枢转地移动;液压缸,其布置在车架和自卸车本体之间,且可致动来枢转自卸车本体;以及依照在此任何陈述的系统。倾斜传感器可安装至液压缸。弯曲传感器可安装至液压缸。第一和第二弯曲传感器可安装至液压缸的每侧。自卸车可以是自卸式车辆。
依照又一个方面,提供了一种液压缸组件,包括:液压缸,其具有垂直于液压缸的纵向轴线的至少一个枢转轴线;以及下述的一者或多者:
(i)至少一个倾斜传感器,其耦合至液压缸,使得它能够产生关于液压缸在平行于枢转轴线的平面中的倾斜的侧向倾斜参数;和/或
(ii)至少一个倾斜传感器,其耦合至液压缸,使得它能够产生关于液压缸在垂直于枢转轴线的平面中的倾斜的前后倾斜参数;和/或
(iii)至少一个弯曲传感器,其耦合至液压缸,使得它能够产生关于液压缸在平行于枢转轴线和纵向轴线的平面中的倾斜的侧向弯曲参数。
第一和第二弯曲传感器可安装至液压缸的每侧。所述或每个弯曲传感器可包括应变仪。液压缸的至少一端可设置有定义枢转轴线的眼状物。
本发明可包括在此提到的特征和/或限制的任何组合,除非这些特征的组合相互排斥。
附图说明
现在将通过示例的方式描述本发明的实施方式,参考附图,其中:
附图1示意性地示出了自卸式卡车的透视图;
附图2示意性地示出了附图1的自卸式卡车没有牵引车的侧视图;
附图3示意性地示出了附图1的自卸式卡车没有牵引车且具有向侧面倾斜的底盘的端视图;
附图4示意性地示出了用于确定液压缸的侧向条件的侧向条件确定系统;
附图5示意性地示出了自卸式卡车的侧视图,其中自卸车本体处于静止位置;
附图6示意性地示出了自卸式卡车的前端视图,其中自卸车本体处于静止位置;以及
附图7示意性地示出了替代自卸式卡车。
具体实施方式
附图1和2示出了自卸式卡车1,有时称为翻斗车,包括牵引车2和拖车4。拖车4具有拖车底盘或车架6,自卸车本体8枢转地安装至此。自卸车本体8围绕位于底盘6后部的横向轴线10可枢转地安装至底盘6。自卸车本体8是顶部开口的立方体容器的形式。自卸车本体8的后面板(或门)12在其上边缘铰接且可被锁定和解锁,使得它可被打开以允许自卸车本体8内的物体被清空。提供液压缸14,其在下端枢转地附接至底盘6的前部且上端枢转地附接至自卸车本体8的前部。液压缸14可被延伸(如附图1所示),以围绕轴线10枢转自卸车本体8至完全倾斜位置,在该完全倾斜位置,通过后面板12解锁,自卸车本体8中的任何负载都被清空至地面。液压缸14可被收缩,从而枢转自卸车本体8回到静止位置,在该静止位置,它搁置在底盘6上。
自卸式卡车1进一步包括液压致动系统20,用于致动液压缸14。液压致动系统20包括油箱22、泵24和阀组件26,它们利用流体线路进行连接以形成流体回路。还提供引导系统(未示出),用于在多个配置中切换阀组件26。阀组件26设置有端口,其通过流体线路28液压地连接至液压缸14。阀组件26可在多个配置之间切换,从而操作液压缸14。在阀组件26的旁通配置中,通过泵24运行,液压流体通过泵24循环,从油箱22、通过阀组件26回到油箱22。为了延伸液压缸14以枢转自卸车本体8至完全倾斜位置(如附图1和2所示),阀组件26切换至上升配置,其中泵24将液压流体从油箱22泵入液压缸14,因而使该液压缸延伸。当液压缸14已经充分延伸(完全延伸或延伸了所需量)时,阀组件26返回至旁通配置,其中,通过泵24运行,液压流体循环,从油箱22经过阀组件26回到油箱22。在阀组件26的旁通配置中,流体线路28是封闭的,并因而液压缸14保持在延伸配置中。在这一实施方式中,液压致动系统20设置有自动停机装置,其在液压缸已经完全延伸时自动切换阀组件26至旁通配置。自动停机装置是开关的形式,液压缸14的本体当其到达完全延伸位置时触发它。阀组件26也设置有压力释放旁通阀。如果阀组件26的液压流体的压力已经达到阈值(其可由于自卸车本体8中的过重负载),则液压流体被转移至油箱22,而不被泵入液压缸14中。这是提供来防止过重负载被举升的安全特征。为了降低液压缸14,泵24被停止且阀组件26被切换至下降配置。在这一配置中,流体线路28打开且通过液压流体回到油箱22,液压缸14基于自卸车本体8的重量而收缩。
参考附图3,如果地面不平坦,底盘6可向侧面倾斜角度β(也就是,底盘6一侧高于底盘6另一侧)。如果底盘6具有侧面倾斜,则液压缸14的纵向轴线A还会侧向倾斜角度μ(也就是,液压缸的纵向轴线A将具有横向分量)。在这一实施方式中,倾角μ参考竖直方向定义。然而,该倾角能够参考水平方向定义(也就是90°等同于竖直的液压缸14)。若底盘6侧向倾斜,负载的重心将随着液压缸14延伸而侧向移动。这会导致自卸式卡车1侧向倾翻,或其会导致液压缸14弯曲且潜在地变形,这随即会导致自卸式卡车1侧向倾翻。此外,如果自卸车本体8中的负载没有横向对中地定位,则液压缸14会随着其延伸而弯曲,这会导致液压缸14变形且自卸式卡车1倾翻。
正如将在下文详细描述的,自卸式卡车1设置有侧向条件确定系统40,其可确定液压缸14的侧向条件是否落到了可接受限制之外。
附图4示出了侧向条件确定系统40,其用于基于两个侧向状态:侧向倾斜和侧向弯曲来确定液压缸的侧向条件是否落到了可接受限制之外。在这一实施方式中,液压缸的侧向条件是液压缸14的侧向倾斜和侧向弯曲的组合。然而,应意识到,在其它实施方式中,侧向条件可包括其它因素,或可仅涉及一个条件(例如,侧向倾斜)。侧向条件确定系统40包括倾斜(或倾角)传感器42,用于测量液压缸14在平行于下枢转轴线30的平面中的倾斜度(也就是,倾斜角)。液压缸14的下枢转轴线30由眼状物32的轴线定义,液压缸14通过眼状物32枢转地安装至底盘6。类似地,上枢转轴线34(其平行于下轴线30)由眼状物36的轴线定义,液压缸14通过眼状物36枢转地安装至自卸车本体8。倾斜传感器42安装至液压缸14的外表面,且定位得使得其可测量液压缸14在平行于枢转轴线30的竖直平面中的侧向(也就是,向旁侧)倾斜。倾斜传感器42布置以产生代表倾角μ的电子信号。侧向条件确定系统40还包括应变仪形式的第一和第二弯曲传感器44、46。应变仪44、46结合至液压缸14且位于相对侧上。应变仪44、46布置以产生电子信号,其表示由液压缸14在平行于枢转轴线30和液压缸14的纵向轴线二者的平面中所经历的侧向弯曲力。
侧向条件确定系统40进一步包括侧向条件确定模块50、液压缸控制模块52和显示器54。倾斜传感器42和第一和第二弯曲传感器44、46通过适当的布线而连接至侧向条件确定模块50,使得侧向条件确定模块50可获得由传感器42、44、46产生的信号。应意识到,在其它实施方式中,传感器42、44、46可被无线连接至侧向条件确定模块50。侧向条件确定模块50构造为监测从倾斜传感器42和两个弯曲传感器44、46接收的信号,且基于这些信号,确定液压缸14的侧向条件是否在可接受限制之外(例如,如果侧向倾角μ过大、或者如果侧向弯曲过大、或者如果侧向倾斜和侧向弯曲的组合过大)。液压缸控制模块52(通过引导系统)连接至自卸式卡车1的液压致动系统20,使得如果确定了液压缸14的侧向条件是不能接受的,液压缸控制模块52可自动防止液压缸14延伸。如果确定了液压缸14的侧向条件是不能接受的,液压缸控制模块52还能够自动致动液压缸14以阻止(或停止)自卸车本体8的运动。在其它实施方式中,液压缸控制模块52可布置成在确定了液压缸14的侧向条件是不能接受的情况下自动致动液压缸14来使自卸车本体8返回至静止位置。液压缸控制模块52可被有线或无线连接至液压致动系统20,以通过引导系统控制泵24和/或阀组件26。显示器54连接至侧向条件确定模块50且构造为在侧向条件确定模块50确定了液压缸14的侧向条件是不能接受的情况下显示警示。显示器54是构造为显示视觉警示的LCD屏幕,并且还提供发生器来产生听觉警示。在这一实施方式中,显示器54安装在牵引车2的仪表板中,使得操作者容易看到。然而,在其它实施方式中,它可位于外部,或它可以是无线手持装置的形式(例如,智能手机或平板电脑)。如果显示器54由便携式无线装置、例如智能手机或平板电脑提供,它还可包含侧向条件确定模块50和液压缸控制模块52,且可与传感器42、44、46无线通信。应意识到,其它显示器、例如LED可被用于提供警示。
现在将参考附图5和6描述自卸车1的操作。
在开始倾斜操作之前,容纳负载16(例如沙子)的自卸车本体8处于静止位置(附图5)。在自卸车本体8的静止位置,它搁置在拖车4的底盘6上,使得负载直接传递至底盘6。为了开始倾斜操作(在倾斜操作中,自卸车本体8内的负载16逐渐地清空),操作者使用液压致动系统20的控制杆(未示出)来延伸液压缸14。侧向条件确定系统40持续监测从倾斜传感器42和弯曲传感器44、46接收的信号,来确定液压缸14的侧向条件是否在可接受限制中。特别地,侧向条件确定模块50持续监测由倾斜传感器42产生的倾斜信号的值(侧向倾斜参数)以及由第一和第二弯曲传感器44、46产生的弯曲信号的值(侧向弯曲参数)。倾斜信号的值与液压缸14的侧向(向旁侧)倾角μ有关,同时弯曲信号的值可被转换至由液压缸14经历的侧向弯曲力矩。这些值可被显示在显示器56上,但这不是必要的。侧向条件确定模块50分析倾斜信号和弯曲信号,且使用算法来确定液压缸14的侧向条件是落入可接受限制内还是在其之外。在这一实施方式中,这通过侧向条件确定模块50确定(a)液压缸14的侧向倾角μ是处于还是高于阈值(也就是角度过大),或者(b)液压缸的侧向弯曲是处于还是高于阈值(也就是,弯曲过大)来完成。如果这些阈值的任一被超过(也就是,如果角度或弯曲过大),则侧向条件确定模块50确定液压缸14的侧向条件是不可接受的(也就是,它在可接受限制之外)。响应于这一确定,侧向条件确定模块50与防止液压缸14被延伸的液压缸控制模块52通信。换句话说,如果操作者尝试使用控制杆(未示出)延伸液压缸14,则什么都不会发生。此外,显示器54产生视觉警示和听觉声音,其指示操作者液压缸14的侧向条件在可接受限制之外。这防止操作者延伸液压缸14,否则其会导致自卸车1倾翻和/或液压缸14变形。此外,响应于视觉警告,操作者可驱动自卸车1至地面更平坦的更适当的位置。
侧向条件确定系统40持续监测由传感器42、44、46产生的信号,并且侧向条件确定模块50持续评估液压缸14的侧向条件是否在可接受限制之外。特别地,即使在倾斜操作已经开始之后(也就是,当自卸车本体8远离静止位置枢转时),侧向条件确定模块50检查来确定侧向倾角μ是否过大,或者侧向弯曲是否过大。如果确定了这些参数的任一者在可接收限制之外,则液压缸控制模块52自动阻止(停止)倾斜操作,并且液压缸14缩回,从而降低自卸车本体8至静止位置。显示器54还产生视觉和听觉警示。此外,这防止液压缸14变形和/或自卸车1倾斜,从而提供了重要的安全益处。
上文已经描述了,如果侧向条件确定模块50确定了液压缸14的侧向条件在可接受限制之外,则停止倾斜操作(也就是,自卸车本体8的运动被阻止),自卸车本体8回到静止位置,且产生警示。然而,在其它实施方式中,仅产生一种警示。替代地,在其它实施方式中,自卸车本体8的运动可被停止,并且操作者需要手动下降自卸车本体。
在上文描述的实施方式中,如果侧向倾斜在阈值之上或侧向弯曲在阈值之上,则侧向条件确定模块50确定液压缸14的侧向条件在可接受限制之外。然而,确定液压缸的侧向条件在可接受限制之外的其它方式可被使用。例如,仅当倾斜和弯曲超过了阈值,侧向条件确定模块50才可确定液压缸14的侧向条件是不可接受的。在其它实施方式中,基于倾斜和弯曲的组合过大(也就是,倾斜和弯曲单独是可接受的,但是它们的组合存在危险),液压缸14的侧向条件可被确定为不可接受的。此外,系统40可被构造为,基于接收到的信号确定液压缸14和/或自卸式卡车1的模式。
已经描述了,通过使用安装至液压缸14的倾斜传感器,倾斜传感器42产生表示液压缸14侧向倾斜的信号。然而,液压缸14的侧向倾斜可通过使用安装至自卸车的底盘6的倾斜传感器测量向旁侧倾斜β而被监测。应意识到,可使用位于任何适当位置的任何适当传感器来产生指示或关于液压缸14的侧向倾斜的信号。此外,虽然已经描述了具有两个弯曲传感器44、46,应意识到,可以使用任何适当数量的传感器。例如,对于伸缩式液压缸,一个或多个弯曲传感器可被附接至液压缸的每一级。
已经描述了,侧向条件确定模块50监测液压缸14的侧向倾斜和侧向弯曲。然而,应意识到,模块50可仅监测这些条件的一者(例如,仅倾斜或仅弯曲)。在其它实施方式中,模块50还可监测其它条件。
例如,在其它实施方式中,提供位置传感器来产生关于自卸车本体8的角位置(也就是,倾倒角)的角位置参数。这可以是附接至液压缸14的倾斜传感器的形式,且能够产生关于液压缸的前后倾斜的前后倾斜参数(也就是,在垂直于液压缸14的枢转轴线30、34的平面中的倾斜)。由于液压缸14的倾角和自卸车本体8的倾倒角之间的固定关系,倾斜传感器的输出与自卸车本体8的倾倒角有关。在这一实施方式中,侧向条件确定模块50还监测与自卸车本体8的倾倒角有关的角位置参数,且会基于侧向状态参数(例如,侧向倾斜参数和/或侧向弯曲参数)和角位置参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。例如,在更低倾倒角下,可能容许更大的侧向弯曲/倾斜,反之在高倾倒角(例如,50°)下,侧向弯曲/倾斜可能必须下降,用于使液压缸的侧向条件落入可接受限制内。换句话说,对于相同的侧向弯曲/倾斜,侧向确定模块可确定侧向条件当在高倾倒角时过大、但是在低倾倒角时是可接受的。
在上述实施方式中,由附接至液压缸14的倾斜传感器产生角位置参数。然而,可使用其它适当的传感器。例如,倾斜传感器可附接至自卸车本体8,以测量自卸车本体的角位置。此外,可使用旋转位置传感器来测量自卸车本体8的枢转轴线10、或液压缸14的下或上枢转轴线30、34的旋转量。由这些传感器产生的信号全部可与自卸车本体的角位置(相对于底盘6或水平的)有关。此外,线性位置传感器可被用于监测液压缸14的长度。这一传感器例如可包括霍尔效应传感器。由线性位置传感器产生的信号可再次用于确定自卸车本体8的角位置。在其它布置中,可提供距离传感器,以测量车架和自卸车本体8的下前边缘(也就是,上升边缘)之间的竖直距离。当传感器的输出涉及自卸车本体8的角位置时,这一传感器可产生角位置参数。
应意识到,该系统可用于任何适当类型的自卸式卡车,其中自卸车本体8可通过液压缸枢转或移动。例如,如在附图7中所示,自卸式卡车1可包括具有车架6的牵引车2,其中液压缸14连接在车架6和自卸车本体8之间。自卸式卡车14进一步包括挂钩9,其在第一端在第一枢转轴线10处枢转地连接至车架6,且在第二端在第二枢转轴线11处连接至自卸车本体8。为了从静止位置(未示出)向完全倾斜位置(附图7)枢转自卸车本体8,液压缸14延伸,这导致自卸车本体8相对于车架6围绕枢转轴线10、且相对于挂钩9围绕枢转轴线11顺时针枢转(附图7中)。还应注意到,为了测量自卸车本体8的角位置(也就是,倾倒角),可测量挂钩9的倾角,由于在这一角度和倾倒角(和液压缸14的倾角)之间有固定关系。
侧向条件确定系统40可以是自卸式卡车1设置有的很多智能系统中的一种,且因而可与任何适当系统组合,用于提供关于自卸式车辆和/或由自卸车本体8承载的负载的信息。如果提供多个智能系统,则它们可共享相同的例如显示器或处理器。
上文描述的装置、系统和方法的一些方面,可表现为机器可读指令,例如处理器控制代码,例如在非易失载体媒介上,例如硬盘、CD-或DVD-ROM,编程存储器,例如只读存储器(固件),或者在数据载体上,例如光学或电信号载体。对于一些应用,本发明的实施方式将实施在DSP(数字信号处理器)、ASIC(专用集成电路)、或FPGA(现场可编程门阵列)上。因而,代码可包括传统程序代码或微代码,或者,例如用于建立或控制ASIC或FPGA的代码。代码还可包括用于动态构造可重构装置、例如可再编程逻辑门阵列的代码。类似地,该代码可包括用于硬件描述语言的代码,例如Verilog TM或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)。代码可分布在彼此通信的多个连接部件之间。在适当处,实施方式还可使用运行在现场-(重新)可编程模拟阵列或类似装置上的代码实施,从而构造模拟硬件。
Claims (34)
1.一种操作自卸车的方法,自卸车包括能够相对于车架枢转地移动的自卸车本体,利用布置在自卸车本体和车架之间且可致动的液压缸来枢转自卸车本体,该方法包括:
接收关于液压缸的侧向弯曲的至少一个侧向弯曲参数;
至少基于所述侧向弯曲参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外;以及
在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生输出。
2.依照权利要求1所述的方法,其中,关于液压缸的侧向倾斜的侧向倾斜参数被接收,并且至少基于所述侧向倾斜参数确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
3.依照权利要求2所述的方法,其中,所述侧向倾斜参数通过倾斜传感器产生,该倾斜传感器布置成测量液压缸的侧向倾斜。
4.依照权利要求3所述的方法,其中,所述倾斜传感器安装至液压缸。
5.依照权利要求4所述的方法,其中,所述侧向弯曲参数通过至少一个弯曲传感器产生,所述至少一个弯曲传感器布置成测量液压缸的侧向弯曲。
6.依照权利要求5所述的方法,其中,所述弯曲传感器安装至液压缸。
7.依照权利要求6所述的方法,其中,第一和第二弯曲传感器被安装至液压缸的每侧。
8.依照权利要求5-7任一项所述的方法,其中,所述至少一个弯曲传感器中的每个包括应变仪。
9.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,进一步包括,接收关于自卸车本体的倾倒角的角位置参数,并且基于所述至少一个侧向弯曲参数和角位置参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
10.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外包括将至少一个侧向弯曲参数与参考数据比较。
11.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外包括使用一种算法考虑至少两个不同类型的侧向状态参数,所述至少两个不同类型的侧向状态参数包括所述侧向弯曲参数。
12.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生警示。
13.依照权利要求12所述的方法,其中,所述警示包括视觉和/或听觉警示。
14.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下防止执行倾斜操作。
15.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下自动阻止倾斜操作。
16.依照前述权利要求1-7中任一项所述的方法,进一步包括,在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下使自卸车本体自动返回至静止位置。
17.一种用于自卸车的系统,自卸车包括能够相对于车架枢转地移动的自卸车本体,利用布置在自卸车本体和车架之间且可致动的液压缸来枢转自卸车本体,所述液压缸在下端枢转地附接至车架且在上端枢转地附接至自卸车本体,该系统包括:
侧向条件确定模块,其布置成:
接收关于液压缸的侧向弯曲的至少一个侧向弯曲参数;
至少基于所述侧向弯曲参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外;以及
在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生输出。
18.依照权利要求17所述的系统,其中,侧向条件确定模块布置成:
接收关于液压缸的侧向倾斜的侧向倾斜参数,以及
至少基于所述侧向倾斜参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
19.依照权利要求18所述的系统,进一步包括倾斜传感器,其布置成测量液压缸的侧向倾斜且产生所述侧向倾斜参数。
20.依照权利要求17-19中任一项所述的系统,进一步包括至少一个弯曲传感器,其布置成测量液压缸的侧向弯曲且产生所述侧向弯曲参数。
21.依照权利要求20所述的系统,进一步包括第一和第二弯曲传感器,其布置成安装至液压缸的每侧。
22.依照权利要求20所述的系统,其中,所述至少一个弯曲传感器中的每个包括应变仪。
23.依照权利要求17-19任一项所述的系统,其中,所述侧向条件确定模块布置成:
接收关于自卸车本体的倾倒角的角位置参数;以及
基于所述至少一个侧向弯曲参数和角位置参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
24.依照权利要求17-19任一项所述的系统,进一步包括存储参考数据的存储模块,并且其中所述侧向条件确定模块布置成,通过比较至少一个侧向弯曲参数与存储在存储模块中的参考数据,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外。
25.依照权利要求17-19任一项所述的系统,其中,所述侧向条件确定模块布置成:通过使用一种算法,其考虑至少两个不同类型的侧向状态参数,确定液压缸的侧向条件是否在可接受限制之外,所述至少两个不同类型的侧向状态参数包括所述侧向弯曲参数。
26.依照权利要求17-19任一项所述的系统,进一步包括警示发生器,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下产生警示。
27.依照权利要求26所述的系统,其中,所述警示发生器包括视觉和/或听觉警示发生器。
28.依照权利要求17-19任一项所述的系统,进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下防止执行倾斜操作。
29.依照权利要求17-19任一项所述的系统,进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下自动阻止倾斜操作。
30.依照权利要求17-19任一项所述的系统,进一步包括液压缸控制模块,其布置成在确定了液压缸的侧向条件在可接受限制之外的情况下使自卸车本体自动返回至静止位置。
31.一种自卸车,包括:
自卸车本体,其能够相对车架可枢转地移动;
液压缸,其布置在车架和自卸车本体之间,且可致动来枢转自卸车本体;以及
依照权利要求17-30任一项所述的系统。
32.依照权利要求31所述的自卸车,当从属于权利要求19时,所述倾斜传感器安装至液压缸。
33.依照权利要求31所述的自卸车,当从属于权利要求20时,所述弯曲传感器安装至液压缸。
34.依照权利要求31所述的自卸车,当从属于权利要求21时,所述第一和第二弯曲传感器安装至液压缸的每侧。
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