CN111287230B - 用于作业机械的附接件可配置系统 - Google Patents

Abstract

一种用于作业机械的附接件可配置控制系统和方法，所述作业机械包括车架和地面接合机构；悬臂组件，所述悬臂组件连接到所述车架并能够通过一对第一液压缸相对于车架移动；和附接件连接器，所述附接件连接器连接至所述悬臂的远端区段，所述附接件连接器能够通过一对第二液压缸相对于所述悬臂移动；操作者驾驶室，所述操作者驾驶室连接至所述车架，所述操作者驾驶室包括操纵杆，所述操纵杆配置成在至少第一方向和至少第二方向上移动，其中第二方向横向于第一方向；和控制器，所述控制器使操作者能够使用第一移动命令配置来控制连接至所述悬臂组件的第一附接件的移动，和使用第二移动命令配置来控制连接至所述悬臂组件的第二附接件的移动。

Description

用于作业机械的附接件可配置系统

技术领域

本公开涉及一种用于作业机械的附接件可配置系统。

背景技术

仅举几例，包括履带式推土机、装载机、挖掘机、多功能车、拖拉机和路面摊铺机的作业机械通常是包括悬臂的车辆，该悬臂可被操纵以执行多种功能。使用作业机械的挑战之一是：大量不同的作业机械具有各自的功能、控制系统、用户输入参数、标准化的附接件及其各自的依存关系。另一个挑战是：通常迎合不同功能的多个不同附接件可以与几台作业机械连接。

针对该问题存在各种争论点。例如，滑移转向式装载机、履带式推土机、装载机和履带式装载机的操作员使用用户输入接口上的手控件和/或脚控件，使用不同的附接件执行多种功能。通常控制特征包括向前和向后行进、转弯/转向、行进速度、通过一个或更多个液压缸的致动进行的悬臂致动、以及通过一个或更多个液压缸进行的附接件致动。例如，使用诸如操纵杆之类的用户输入接口，紧凑型履带式装载机上的常见操纵杆移动命令配置包括“IS0模式”。紧凑型履带式装载机具有与各种附接件连接的能力，其中一些附接件可以在一台作业机械上被标准化使用，而另一种附接件可以在另一台作业机械上被标准化使用。当诸如箱形铲刀之类的附接件被连接至紧凑型履带式装载机时，用户输入接口维持紧凑型履带式装载机的移动命令配置，从而在使用时当将附接件连接至作业机械时造成低效率。通常，第三方售后市场的部件(诸如箱形铲刀)包括外部控制构件，所述外部控制构件可拆卸地连接至操作者驾驶室中的用户输入接口，从而产生无关且草率的特征。例如，由于通常在不同类型的作业机械(诸如AG拖拉机)上发现的箱形铲刀的非直观控制装置，控制箱形铲刀的功能变得混乱且困难。因此，需要使用预先存在的与所述机械集成的控制构件来便于基于附接件类型对各种作业机械的移动命令配置的快速适配，其中操作者的用户输入接口(诸如操纵杆)变得简化。以下公开解决了这个问题。

发明内容

提供本发明内容以在详细描述和附图中引入在下文中将进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所附权利要求的关键或必要特征，也不旨在用于辅助确定所附权利要求的范围。

本公开包括用于作业机械的附接件可配置控制系统、方法和设备。

附接件可配置控制系统可以包括作业机械。作业机械可以包括：车架和地面接合机构，所述地面接合机构配置成将车架支撑在地面上；悬臂组件，悬臂组件连接到车架，悬臂组件具有枢转地连接到车架并能够通过一对第一液压缸相对于车架移动的一对悬臂；以及附接件连接器，所述附接件连接器连接到悬臂的远端区段。附接件连接器可以通过一对第二液压缸能够相对于车架移动。作业机械可以还包括液压系统，所述液压系统通信地连接至控制器。所述液压系统可以包括液压泵，所述液压泵连接到所述一对第一液压缸、所述一对第二液压缸和辅助液压缸中的一个或更多个液压缸。辅助液压缸可以致动附接件。所述液压泵通过多个流动路径输送流体，其中所述多个流动路径连接至所述第一液压缸、所述第二液压缸和所述辅助液压缸中的一个或更多个液压缸。所述作业机械可以还包括操作者驾驶室，所述操作者驾驶室连接至车架。操作者驾驶室可以包括用户输入接口，所述用户输入接口可以还包括操纵杆。所述操纵杆可以配置成在至少第一方向(其中第一方向是前后方向)和至少第二方向(其中第二方向横向于前后方向)上移动。作业机械也可以包括控制器，所述控制器通信地连接至用户输入接口。用户输入接口可以使操作者能够使用基于第一附接件与悬臂组件连接的第一移动命令配置和第二附接件与悬臂组件连接的第二移动命令配置来控制连接至悬臂组件的附接件的移动。第一移动命令配置可以包括沿第一方向移动操纵杆，从而致动所述一对第一液压缸以提升或降低所述悬臂组件，和沿第二方向移动操纵杆，从而致动所述一对第二液压缸以向上或向下使所述第一附接件俯仰。第二移动命令配置可以包括沿第一方向移动操纵杆，从而致动所述辅助液压缸，以提升或降低所述第二附接件，并且沿第二方向移动操纵杆包括致动辅助液压缸以在绕悬臂组件的前向部分的径向方向上相对于作业机械使所述第二附接件倾斜。第二移动命令配置可以还包括致动辅助液压缸以使所述第二附接件沿偏航方向相对于作业机械斜移或成角度。

控制器可以向液压系统发送悬臂降低信号，所述液压系统配置成刚好在从第一移动命令配置切换到第二移动命令配置之前、刚好在从第一移动命令配置切换到第二移动命令配置之后或刚好在从第一移动命令配置切换到第二移动命令配置之时中的一个或更多个时刻，将悬臂组件降低至车架。

控制器然后可以发送悬臂软锁信号，以在提升和/或降低所述悬臂组件时使液压系统的与悬臂的移动有关的一部分停用。

控制器也可以向连接至悬臂锁的制动器发送悬臂硬锁信号。悬臂锁可以配置成从悬臂组件可移动的解锁位置移动到悬臂组件在处于降低位置时锁定至车架的锁定位置。

第二移动命令配置可以还包括在操纵杆上的无极限开关，用以致动到达辅助液压缸的流的比例，从而使操作者能够控制使所述附接件倾斜的速度、和向上或向下移动所述附接件的速度中的一个或更多个速度。

所述系统可以还包括发出识别信号的识别装置，所述识别装置连接至所述附接件，并通信地连接至所述控制器，其中所述控制器配置成基于识别信号配置第一移动命令配置和第二移动命令配置中的一个。

用户输入接口可以还包括开关，所述开关使操作者能够在第一移动命令配置和第二移动命令配置之间切换。

用户输入接口还可以使操作者能够基于第二附接件到悬臂组件的连接来致动坡度控制系统。

第二附接件可以是箱形铲刀、螺旋钻、挖沟机或叉车。

本公开还包括一种用于基于连接至作业机械的附接件来配置用于作业机械的控制器的方法，其中所述作业机械在前后方向上延伸。所述方法包括：将第一附接件或第二附接件中的一个附接件连接至悬臂组件，通过作业机械的控制器来识别连接至悬臂组件的附接件；以及能使操作者通过作业机械的控制器，以基于对连接至悬臂组件的第一附接件的识别的第一移动命令配置，并且以基于对连接至悬臂组件的第二附接件的识别的第二移动命令配置，使用用户输入接口控制连接至悬臂组件的附接件的移动。

最后，所述系统可以还包括在作业机械启动时启动移动命令配置，其中移动命令配置是最近使用且存储在存储器中的一个移动命令配置。

根据以下详细描述和随附附图，这些和其它特征将变得明显，其中通过图示的方式示出和描述了各种特征。本公开能够具有其它且不同的配置，并且其多个细节能够在各种其它方面进行改进，所有这些都不脱离本公开的范围。因此，详细描述和随附附图在本质上被认为是说明性的而不是限制性的或限定性的。

附图说明

对附图的详细描述参考随附附图，其中：

图1是根据本公开的一个实施例的紧凑型履带式装载机的作业机械的立体图；

图2是根据本公开的一个实施例的图1的紧凑型履带式装载机的液压系统和其它部件的示意图；

图3A是根据本公开的一个实施例的图1的紧凑型履带式装载机的操作者驾驶室的俯视图；

图3B是根据本公开的一个实施例的用户输入接口的控制构件、操纵杆的详细视图；

图4A是根据本公开的另一实施例的具有铲斗的紧凑型履带式装载机的立体图；

图4B是根据第一移动命令配置的操纵杆移动的示意图；

图5A是根据本公开的实施例的具有箱形铲刀的紧凑型履带式装载机的立体图；

图5B是根据第二移动命令配置的操纵杆移动的示意图，其中第二附接件是箱形铲刀；

图6A是替代的第二附接件，其中第二附接件是螺旋钻；

图6B是替代的第二附接件，其中第二附接件是挖沟机；

图6C是替代的第二附接件，其中第二附接件是叉；

图7是根据本公开的一个实施例的图1的紧凑型履带式装载机的机械锁定机构的详细视图；

图8是详细说明了根据本公开的一个实施例的通过使用识别装置来配置用于作业机械的控制系统的方法的流程图；

图9是详细说明了根据本公开的一个实施例的基于连接到作业机械的附接件来配置用于作业机械的控制系统的方法的流程图；

在所有多个附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。

具体实施方式

在以上附图和以下详细描述中公开的实施例并非旨在穷举或将本公开限制于这些实施例。而是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行多种变型和修改。

如在本文中使用的，除非另有限制或修改，否则如下的列表表示可能包括所述列表的各个元件或其任何组合的配置或布置：所述列表具有由连词(例如，“和”)分隔的元件并且这些元件的前缀是短语“……中的一个或更多个”或“……中的至少一个”。例如，“A、B和C中的至少一个”或“A、B和C中的一个或更多个”可能表示仅A、仅B、仅C或A、B和C中的两个或多个的任意组合(例如A和B；B和C；A和C；或A、B和C)。

图1图示了沿前后方向115延伸的作业机械100，作业机械100被描述为紧凑型履带式装载机，作业机械100具有可操作地连接至作业机械100的附接件105。然而，应当理解，所述作业机械可以是多种类型的作业机械之一，包括但不限于滑移转向式装载机、反铲装载机、前端装载机、推土机和其它工程车辆。如示出的，作业机械100具有：车架110，车架110具有前端区段或前端部分120以及后端区段或后端部分125。作业机械包括地面接合机构155和被支撑在车架110上的操作者驾驶室160，地面接合机构155支撑车架110，地面接合机构155配置成将车架110支撑在地面135上。

发动机165(图2中示出)连接到车架110并且能够操作操作以移动作业机械100。图示的作业机械100包括履带，但是其它实施例可以包括接合地面135的一个或更多个轮。可以操作所述作业机械100以接合所述地面135并切割和移动材料以在所述表面上实现简单或复杂的特征。如本文中使用的，可以从就座于操作者驾驶室160内的操作者的角度来描述作业机械100的方向；例如，作业机械100的左侧在所述操作者的左侧，作业机械的右侧在所述操作者的右侧，作业机械的前部或前方是所述操作者面对的方向，作业机械的后部或后方在所述操作者的后面，作业机械的顶部在所述操作者的上方，作业机械的底部在所述操作者的下方。操作者面向紧凑型履带式装载机的方向是朝向附接件105的方向。为了转向，可以以与作业机械100的右侧上的地面接合机构155不同的速度或不同的方向来操作作业机械100的左侧上的地面接合机构155。在常规的紧凑型履带式装载机中，操作者可以从操作者驾驶室160内部操纵控制件，以驱动作业机械100的右侧或左侧的履带。作业机械100的移动可以称为侧倾130或侧倾方向、俯仰145或俯仰方向、以及偏航140或偏航方向(也在图4A中示出)。

作业机械100包括连接至车架110的悬臂组件170。附接件105，或作业机具，可以枢转地连接在悬臂组件170的前向部分175处，同时悬臂组件170的后部部分180枢转地连接至车架110。车架110包括主车架112和履带车架114(在其它作业机械中，履带车架可以可替代地被称为用于地面接合机构的车架)。附接件105被图示为铲斗，但是可以是任何数量的作业机具，诸如铲刀、叉、螺旋钻、钻头或锤子，仅举几种可能示例。附接件105可以通过附接件连接器185连接到悬臂组件170，所述附接件连接器诸如迪尔公司的Quik-Tatch，Quik-Tatch是工业标准构造，并且该连接器普遍适用于许多迪尔公司的附接件和几种售后附接件。附接件连接器185可以连接到悬臂193的远端区段，或更具体地连接到悬臂的在悬臂组件170的前向部分175中的一部分。

悬臂组件170包括第一对悬臂190(操作者驾驶室160的左侧和右侧各有一个悬臂190)，第一对悬臂190枢转地连接到车架110，并且能够通过一对第一液压缸200相对于车架110移动，其中所述一对第一液压缸200通常也可称为紧凑型履带式装载机的一对提升缸(一个提升缸与一个悬臂连接)。附接件连接器185可连接到所述一对悬臂190的远端区段193或远端部分，所述附接件连接器185可通过一对第二液压缸205相对于车架110移动，第二液压缸205通常指的是用于紧凑型履带式装载机的倾斜液压缸。作业机械100的车架110还包括在作业机械100的前端部分120上的液压连接器210，从而连接一个或更多个辅助液压缸(在图2中示出)，以驱动附接件105的移动或致动附接件105的辅助功能。附接件连接器185使附接件105机械地连接到车架100。与附接件连接器185相反，液压连接器210使附接件105上的辅助液压缸215能够液压连接到作业机械100的液压系统220(图2中示出)。请注意，并非所有附接件都将具有一个或更多个辅助液压缸，因此可以不使用液压连接器210。在图1中公开的配置中，其中，铲斗168连接至紧凑型履带式装载机，铲斗168不使用液压连接器210或不具有辅助液压缸215。辅助液压缸215可位于辅助附接件上，并且位于附接件105本身上，附接件105可包括与作业机械的控制器240通信的附接件105自己的子控制器242(在图2中的虚线框中示出)。可替代地，例如，液压连接器210可以打开或关闭抓斗式附接件，或者使得滚筒刷附接件旋转。在以下详细描述的实施例中，液压连接器210与重新配置来自操作者驾驶室160的用户输入接口245(图3A中示出)的移动命令配置一起使用，因为移动命令配置与附接件105的移动有关。

所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和辅助液压缸215(如果当位于附接件105上时适用的话)中的每一个都是双作用液压缸。每个液压缸的一个端部可以被称为头端，并且每个液压缸的与所述头端相反的端部可以被称为杆端。头端和杆端中的每一个都可以固定地连接到另一部件，例如销-衬套连接或销-轴承连接，这仅是枢转连接的两个示例。作为双作用液压缸，每个双作用液压缸都可以沿伸展或缩回方向施加力。将加压的液压流体235(在图2中示出)引导到液压缸的头端腔室中将趋向于沿伸展方向施加力，而将加压的液压流体235引导到液压缸的杆端腔室中将趋于沿缩回方向施加力。头端腔室和杆端腔室都可以位于液压缸的筒内，并且都可以是较大腔的一部分，所述较大腔由连接到液压缸的杆的可移动活塞隔开。头端腔室和杆端腔室中的每一个的容积随着活塞的移动而变化，而活塞的移动导致液压缸伸出或缩回。将参考图2进一步详细描述包括这些液压缸的附接件可配置控制系统201。

图2是用于控制液压缸(200、205、215)的附接件可配置控制系统201的一部分的示意图，因为附接件可配置控制系统201涉及本文中公开的实施例中的作业机械100的部件，所述该系统包括液压部件和电气部件。所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和所述辅助液压缸215中的每一个均连接到液压控制阀225，所述液压控制阀225可位于作业机械100的一部分中。辅助液压缸可接收来自位于附接件105上的子控制器242的命令信号。液压控制阀225也可以被称为阀组件或歧管。液压控制阀225从通常可以连接到发动机165或替代动力源的液压泵230接收加压的液压流体235，并将所述液压流体235引导至所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205、所述辅助液压缸215以及作业机械的其它液压回路或功能部件(例如，用于左侧履带和右侧履带的静液压驱动马达)。液压控制阀225可以计量出这种流体的流量，或者控制液压流体235到其所连接的每个液压回路的流量。可替代地，液压控制阀225可以不计量出这种流体的流量，而是可以替代地仅在由另一部件(例如可变排量液压泵)执行计量时选择性地向这些功能部件提供流体流。液压控制阀225可以通过多个流动路径或滑阀以及其它液压逻辑电路计量出这种流体的流量，其中滑阀的位置控制液压流体235的流量或流动。滑阀可以由螺线管、先导阀(例如，作用在滑阀上的加压液压流体)，滑阀上游或下游的压力或这些或其它用途的一些组合来致动。作业机械100的控制器240通过向每个螺线管发送特定的电流(例如600mA)来致动这些螺线管。以此方式，控制器240可以通过发出命令电信号以将液压流体235流从液压泵230引导至所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和所述辅助液压缸215，来致动附接件105。

也可以称为车辆控制单元(VCU)的控制器240与作业机械上的多个部件通信，多个部件包括液压系统220、例如来自操作者驾驶室160内部的用户输入接口245等的电气部件、和其它部件。控制器240通过线束电连接到这些其它部件，使得消息、命令和电力可以在控制器240和作业机械100的其余部分之间传输，或甚至可能在控制器240和作业机械100的其余部分之间无线地传输。控制器240可以通过控制器局域网(CAN)或者诸如附接件105的子控制器242连接到诸如发动机控制单元(ECU)的其它控制器，其中子控制器242解释来自控制器240的命令信号，以控制位于附接件105上的辅助液压缸215的移动。然后，控制器可以通过CAN发送和接收消息，以与CAN的其它部件进行通信。通过发送命令信号以致动来自操作者驾驶室160的用户输入接口245的输入装置，控制器240可发送命令信号来致动附接件105。例如，操作者可以使用操纵杆250发出命令以致动附接件105，并且操纵杆250可以生成传送至液压控制阀225的液压信号以引起附接件105的致动。在这种配置中，控制器240可以与可由操作者驾驶室160中的操纵杆250致动的电气装置(螺线管、马达)通信。用户输入接口245上的具有电气信号或液压信号的其它替代输入装置可以包括开关、按钮、滚轮突片、滑动突片、无极限开关、触摸屏、脚踏板、虚拟操作信号等，仅举数例。

通信地连接到控制器240的液压系统220被配置为操作作业机械100并操作连接到作业机械100的附接件105，附接件105包括但不限于附接件的提升机构、倾斜机构、侧倾机构、俯仰机构和辅助机构。这还可以包括沿向前和向后方向移动作业机械，左右移动作业机械以及控制作业机械的行进速度。概括地说，液压泵230可以连接至所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和所述辅助液压缸215中的一个或更多个，其中所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和所述辅助液压缸215中的一个或更多个液压缸可以根据附接件的配置来致动附接件105。所述液压泵230可以通过多个流动路径输送流体，所述多个流动路径连接至所述一对第一液压缸200、所述一对第二液压缸205和所述辅助液压缸215中的一个或更多个液压缸。

现在继续参考图1和图2转到图3A和图3B，示出了位于操作者驾驶室160中的用户输入接口245的一部分。操作者驾驶室160具有底部部分、左侧部分和右侧部分。操作者驾驶室160包括连接至底部部分的座位256。操作者驾驶室160还包括包含控制构件255的至少一个用户输入接口245。示出的控制构件255可以包括右操纵杆251、左操纵杆252、右脚踏板253和左脚踏板254。但是，应理解，可以使用任何数量的控制构件。右操纵杆251、左操纵杆252定位成与座位256相邻，并且分别附接到操作者驾驶室160的第一侧部分和第二侧部分。右脚踏板253和左脚踏板254附接到操作者驾驶室160的底部部分。左操纵杆和右操纵杆可配置成在至少在第一方向260和至少第二方向265上移动，其中第一方向260是前后方向115或大致前后方向，其中第二方向横向于前后方向115，或者大致横向于前后方向115。第二方向265可以可替代地描述为大致垂直于第一方向260。用户输入接口245可以还包括在其上的开关(激活器或致动器)、作为触摸屏图形的显示器屏幕或操纵杆，仅举几例，其中开关可以位于操作者正上方的面板270上。想到了实施例，其中开关也位于操作者驾驶室160中的其它位置。在图3B中示出的实施例中，右操纵杆251可以具有安装在其上的各种开关305(致动器)。可以根据各种因素针对不同的事物设计开关305，这些因素包括但不限于连接至作业机械100的特定的附接件105。在本公开中，操纵杆251的功能可经由切换开关305改变。切换开关305说明性地为在第一移动命令配置275(即默认移动命令配置、或作业机械的第一移动命令配置，如下文中进一步详细描述并在图4A-4B中示出的)与替代的移动命令配置310之间的“切换”型开关(提供连续的“开”或“关”或可能瞬时的“开”或“关”)。替代的移动命令配置310可以是第二移动命令配置295(如下文中更详细地描述并且在图5B中示出)或第三移动命令配置或第四移动命令配置等，例如，其中替代的移动命令配置是基于连接至作业机械100的附接件105的类型的替代方案。请注意，关于本公开，术语第二移动命令配置295和替代的移动命令配置310可以在全文中互换使用。尽管因为易于在多个模式和/或配置之间随时切换，切换开关305在操纵杆251上的放置可能是优选的，但是切换开关可以放置在用户输入接口245的替代区域中。通过消除了操作者在多个移动命令配置之间切换时移开视线的需要，切换开关305在操纵杆251上的放置有利地提高了安全性。请注意，尽管本文中公开的实施例解决了对右操纵杆251的移动命令配置的重新配置，但是所述重新配置也可能发生在诸如左操纵杆252的替代控制构件上，因此不应限于本文中描述的所述实施例。右操纵杆251可以还包括无极限开关257，无极限开关257用以调整与操纵杆移动有关的到达液压缸200、205或215的流体流的比例，以控制使所述附接件105倾斜的速度、和在处于第二移动配置295时向上或向下移动所述附接件的速度中的一个或更多个速度。

现在继续参考图2、3A-3B，并转向图4A-4B，示出了紧凑型履带式装载机的一般操纵杆操作。图4B中示出的示意图是俯视图，表示所识别的操纵杆移动。在一个实施例中，操纵杆操作是通过ISO标准进行的。

根据ISO标准，左手侧操纵杆控制地面接合机构155的操作，以在地面135上平移和转向所述机械(即，紧凑型履带式装载机)(例如，沿前后方向115移动或沿偏航方向140转向)。根据ISO标准，右手侧操纵杆251在第一移动命令配置275(图4B中所示)中控制所述一对悬臂190和附接件105的操作，或者所述第一移动命令配置275也可以称为默认命令配置，如下文描述的。沿第一方向260(即前后方向115或大致前后方向)移动操纵杆，即向前按压右手侧操纵杆251会降低所述一对悬臂190，向后拉右手侧操纵杆251则会提升悬臂190(如图4A中用箭头及提升虚线轨迹278指示的)。沿第二方向265移动操纵杆，即操纵杆向右倾斜使附接件105向下俯仰或倾斜，并且操纵杆向左倾斜使附接件向上俯仰或倾斜(如图4A中的箭头及倾斜虚线轨迹272指示的)。

控制构件255(例如，操纵杆250)可通信地联结至控制器240，使得控制构件255能够向控制器240发送指示控制构件255的位置的命令信号，所述位置与对应的液压缸200、205或215的移动程度和方向有关。控制器240可以包括多个预定的移动命令配置，并且能够将信号发送到液压系统220以控制作业机械100、作业机械100的悬臂组件170以及附接件105的操作。移动命令配置可以被限定为将控制构件255的位置与发送到液压系统220的命令信号进行配位的映射，其中，除了修改其它作业机械设定，液压系统还重新引导流体235的流动路径和通过每个对应的流动路径的对应的压力，如下文中进一步描述的。通过从存储器280或存储介质(在图2中示出)直接链接或从数据云285(也在图2中示出)远程链接，控制器240可以用多个替代的移动命令配置310，诸如下文中论述的第二移动命令配置295，编程。可操作地连接到用户输入接口245的控制器240使操作者能够以基于第一附接件290(在此实施例中描述为铲斗315)与悬臂组件170的连接的第一移动命令配置275并且以基于第二附接件300(在此实施例中称为箱形铲刀320)与悬臂组件170的连接的第二移动命令配置295，来控制连接到悬臂组件170的附接件105的移动，第二附接件300与第一附接件290不同。在本文中描述的实施例中，用于紧凑型履带式装载机的第一移动命令配置275是默认移动命令配置(或第一移动命令配置275)，默认移动命令配置(或第一移动命令配置275)通常用于诸如铲斗315之类的附接件105。

继续参考本实施例，图5A和图5B示出了第二移动命令配置295。如本实施例中描述的，第二移动命令配置295通常旨在与第二附接件300一起使用，其中第二移动命令配置295用于箱形铲刀320。第二移动命令配置295包括如示意图5B示出的沿第一方向260移动操纵杆251，，沿第一方向260移动操纵杆251与在提升或降低附接件105时(示出为虚线轨迹273)致动所述辅助液压缸215(未示出)有关。

第二移动命令配置295还包括沿第二方向265移动操纵杆251以使箱形铲刀320相对于作业机械100倾斜，这也可以称为沿侧倾方向130移动箱形铲刀。即，致动辅助液压缸215以致动附接件105使箱形铲刀绕悬臂组件170的前向部分175以径向运动的方式倾斜(由虚线282示出)。示例为姆指旋轮的无极限开关257(在图3B中示出)的类型且定位在操纵杆251上的致动器调节到达辅助液压缸215的流体流的比例，从而使操作者能够控制使所述附接件倾斜的速度以及向上或向下移动所述附接件的速度中的一个或更多个速度，从而有利地形成精细调节控制以进行精细平整。因为紧凑型履带式装载机被更加改进，所以当箱形铲刀320与操纵杆250的第二移动命令配置295结合使用时，调试本实施例中的紧凑型履带式装载机以利用已经集成到操作者驾驶室中的用户输入接口提供了其它几个优点。这些优点包括：由于增加了通用性(箱形铲刀通常可以用于AG拖拉机或带有外部控制构件的紧凑型履带式装载机)，因此减少了工地的作业机械数量；由于不再需要附加的可拆卸控制构件以将作业机械与第三方附接件一起使用，因此减少了作业机械上的控制构件255的数量；由于减少了作业机械的数量和作业机械的尺寸的需要(即不需要AG拖拉机)，因此降低了将作业机械运送到工地的成本；由于紧凑型履带式装载机可以利用自动控制特征，诸如已经集成到作业机械的控制器240中的坡度控制系统287(下文中论述)，因此改进了有限空间平整；减少了设备承租人或设备公司所有者所需的支出；由于移动命令配置基于附接件的功能进行调试(例如，使用上文提到的第二移动命令配置295可以更直观地操纵控件)，因此减少了劳动培训；优化机械资产利用率；以及由于工地管理者可以在有限空间内进行更多的翻新型工作，因此增加了作业的通用性，由于具有箱形铲刀功能的较小的强大的作业机械，在有限空间内在狭窄区域内对表面或地面进行整形而不影响周围的建筑物现在成为可能(AG拖拉机的能力很难做到)。此外，迪尔公司的紧凑型履带式装载机利用了智能坡度系统，其中控制器可以根据操作者设定的坡度命令或坡度来自动地控制附接件105的高度。在紧凑型履带式装载机上使用箱形铲刀320有利地允许使用此特征，从而进一步简化了作业机械100的操作者控制。用户输入接口245可以使操作者能够基于第二附接件300到悬臂组件170的连接来致动坡度控制系统287(在图2中示出)。控制器240可以基于对第二附接件300的识别来确定是否启用坡度控制系统287。在一个示例性实施例中，当第二附接件300(箱形铲刀320或可替代地铲刀或刮板)连接至作业机械100时，控制器240可以建议使用坡度控制系统287。箱形铲刀320通常用于精细的坡度平整，其中“箱”的容积是已知的，从而允许箱形铲刀320以已知的容积沉积地面上的材料或磨碎的材料。将坡度控制系统287与箱形铲刀320结合使用优化了精细的平整应用。

另一方面，铲斗315通常用于将一定量的材料从一个区域移动到另一区域，或者将材料运载到另一作业机械中，诸如铰接式自卸货车。箱形铲刀320是这样的附接件，该附接件可以接合地面或材料以使地面或材料移动或成形。箱形铲刀320可用于将材料从一个位置移动到另一位置，并在地面上创建特征，该特征包括平坦区域、坡度、斜坡、道路或更复杂形状的特征。箱形铲刀320可以被液压致动，以升高或降低、向左侧倾或向右侧倾282(向左侧倾或向右侧倾可以称为向左倾斜和向右倾斜)以及沿偏航方向向左斜移或成角度或向右斜移或成角度278。实施例也可以利用具有较少液压控制的自由度的箱形铲刀320，例如四向箱形铲刀，箱形铲刀320可以不沿偏航140方向斜移或成角度或致动。

刚好在控制器240从第一移动配置275切换到第二移动命令配置295之前或之后或之时，控制器240可以将悬臂降低信号(未示出)传输至配置成将悬臂170降低至车架110的液压系统220，以预期使用成箱形铲刀320形式的附接件105。

另外，在本实施例中，所述一对第一液压缸200可以沿缩回方向移动并且悬臂组件170朝着车架110降低，直到悬臂组件170搁置在作业机械100的车架110的一部分上为止，所述部分可以包括安装垫，每个安装垫位于至少作业机械100的左侧和右侧。所述安装垫有利地允许第二附接件300受到反作用力作用，随着第二附接件300充分地或大部分地平整所述表面时，反作用力传递通过作业机械100的与附接件连接器185相对的车架110。作业机械100的车架110除了具有用于吸收反作用力的减震系统(例如，弹簧、减震器)之外，还跨越较大的截面面积。在平整操作期间，向前推进紧凑履带式装载机，以便将箱形铲刀320打入泥土、石头、砾石或类似材料中。在一种示例性实施例中，箱形铲刀的俯仰角将基于表面135的状态(例如，水分、硬度、粘性)而变化。请注意，所述角度可以在使用作业机械之前通过俯仰链接件(未示出)或类似机构进行机械修改。

控制器240可以还发送悬臂软锁信号(未示出)，以使液压系统220的与所述一对第一液压缸200有关且与所述一对第二液压缸205有关的一部分停用，所述一对第一液压缸200与所述一对悬臂190的在提升或降低所述一对悬臂190中的一个或更多个时的移动有关，所述一对第二液压缸205与使所述附接件向上和向下俯仰有关。在本实施例中，例如，可以使到达或来自所述一对第一液压缸200的流动路径停用，其中所述一对第一液压缸200既不伸展也不缩回，使得悬臂组件170可以搁置在安装垫上(尽管不需要)。换句话说，所述一对悬臂190将被液压地锁定。类似地，所述一对第二液压缸205将保持静，其中与致动上文提到的液压缸200、205的一部分有关的液压流体235既不增压也不降压。

图6A、图6B和图6C示出了替代的第二附接件，其中第二附接件分别是螺旋钻540、挖沟机550和叉560中的一个或更多个形式。

现在参考图7，控制器240可以还向连接至悬臂锁345的致动器发送悬臂硬锁信号(未示出)。悬臂硬锁345可替代地被称为机械锁，可以连接至车架110和悬臂组件170中的至少一个，并配置成从悬臂组件170可移动的解锁位置移动到悬臂组件170在处于降低位置时机械地锁定至车架110的锁定位置。悬臂硬锁345包括连接至悬臂组件170和车架110中的至少一个的接纳装置350，其中所述接纳装置350配置成接纳连接至所述悬臂组件170和车架110中的另一个的可移动轴355。

参考图8和图1，继续参考图2-6，示出了一种用于基于附接件105配置控制系统的方法600，其中所述方法包括通信地连接至附接件105的识别装置605。识别装置605优选地位于附接件605上的某处，可以在附接件105连接至作业机械100之前、之时或之后发出识别信号607。在所述方法的第一方框610中，作业机械100的控制器240将等待或待机，直到满足附接件更换标准为止。控制器240应具有预先编程的标准，以帮助控制器确定新的附接件105何时连接至作业机械100。在本文公开的一种示例性实施例中，当附接件105经由附接件连接器185连接至作业机械100时、或当附接件105的液压缸200、205或215经由液压连接器210连接至作业机械100时、或发生以上两种情况时，控制器240可以开始自动地配置。可替代地，操作者可以确定何时满足附接件标准，其中当附接件105被机械地连接和液压地连接(如果需要)至作业机械时，通过按下致动器或开关305(例如控制面板上的“连接”按钮)，作业机械100准备启动配置。在另一方框620中，所述方法可以还包括控制器240识别所述附接件105。控制器240将能够基于来自识别信号607(例如，蓝牙)的通信来识别所述附接件。可替代地，操作者可以通过控制面板上的显示器屏上的弹出菜单或者通过来自存储器的预先列表来选择附接件105，所述弹出菜单聚集接收到的所有识别信号。

另外，在方框630中，控制器可以请求确认，作为对先前步骤620的确认。操作者将从用户输入接口245上的显示器屏幕上选择或确认附接件105。

在方框640中，所述方法可以还包括控制器240基于连接至作业机械100的附接件105的类型自动地调整特定的车辆设定。所述机械设定可以存储在存储器中，并且包括基于附接件类型的默认设定配置。所述机械设定可以包括但不限于用于操纵杆、液压流、牵引力(rim-pull)、模式、怠速、显示等的移动命令配置。例如，被标识为高流量附接件的附接件105将打开高流量(high flow)。在另一示例中，如果附接件是移动缓慢的附接件，则将打开蠕变。如果附接件是箱形铲刀320，则将打开箱形铲刀模式。此外，在步骤650中，控制器240可以经由显示器将车辆设定通信至操作者。控制器将提供所述设定的视觉表示，所述设定之前可能已经从来自存储器280的附接件的默认设定中修改。在方框660中，控制器240可以提示操作者机械设定中的期望改变。在一个实施例中，控制系统将为操作者提供基于连接的附接件变更特定的作业机械设定的机会。也就是说，控制系统将基于附接件提供机械设定的有限定制，以确保作业机械的安全性、功能性和有效性。最后，在方框670中，控制器240然后可以将定制的机械设定保存到存储器。所述定制的设定可以是下一次附接件105连接至作业机械时的默认设定。上面概述的方法允许用于使用连接至附接件105的识别装置605的作业机械的附接件可配置控制系统，其中，识别装置605发出识别附接件类型的识别信号607，以基于识别信号607自动地切换到第一移动命令配置275和第二移动命令配置295中的一个。因此，在作业机械启动时的移动命令配置可以是最近使用的移动命令配置。

参照图9，示出了一种方法700，所述方法针对图1中示出的实施例、基于连接至作业机械的附接件105配置用于作业机械100的控制系统240。

在方框710中，操作者将第一附接件290或第二附接件300中的一个连接至作业机械100。如之前提到的，第一附接件290也可以被称为作业机械100通常使用的默认附接件。第二附接件300也可以称为替代的附接件(即典型地位于另一作业机械中的附接件，或通常作为附件出售的附接件，其中第一移动命令配置275(或默认配置)的使用对使用替代的附接件的操作者来说可能不直观)。

在方框720中，作业机械100的控制器240识别连接至作业机械100或更具体地连接至悬臂组件170的附接件105。所述识别可以发生在操作者从用户输入接口245的屏幕上示出的下拉菜单中手动地选择附接件的类型时，其中所述菜单公开了本地识别信号，或者所述识别可以发生在切换开关直到屏幕显示适当的附接件模式为止。可替代地，附接件105可以连接至识别装置605，所述识别装置605向作业机械100上的控制器240发送无线识别信号607。在另一实例中，子控制器242可以位于附接件105上，并且当用液压连接器210、销连接件或一些其它物理装置连接附接件时，子控制器242可以通信地连接至作业机械100的控制器240。此外，尽管以当前顺序示出了步骤710和720，但是一个步骤的发生并不一定在另一步骤之前。步骤720也可以在步骤710之前。

在方框730中，控制器向液压系统220发送悬臂降低信号，由此控制器340可以在悬臂降低信号刚好被发送到液压系统之前、之后或之时从第一命令配置275切换到第二移动命令配置295。一旦发生所述一对悬臂190的降低，则悬臂软锁信号就被控制器240发送，以在提升和降低悬臂中的一个或更多个时使液压系统的与悬臂的移动有关的一部分停用。液压系统220的一部分停用依赖于相关的液压装置和关联的致动器、螺线管等的放置，一旦悬臂降低，相关的液压装置和关联的致动器、螺线管等就导致所述一对悬臂190停用。反之亦然，其中，当从第二移动命令配置295切换到第一移动命令配置275时，控制器发送悬臂软解锁信号以致动液压系统的与悬臂的移动有关的一部分。

在方框740中，控制器可以向连接至悬臂锁的致动器发送悬臂硬锁信号，其中悬臂锁345配置成从悬臂组件170可移动的解锁位置移动到悬臂组件170在处于降低位置时锁定至车架110的锁定位置。在此配置中，对于箱形铲刀320，所述一对第一液压缸200和所述一对第二液压缸205都不致动。

在方框750中，控制器240使操作者能够以基于对连接至悬臂组件170的第一附接件的识别的第一移动命令配置275以及以基于对连接至悬臂组件190的第二附接件300的识别的第二移动命令配置295，使用用户输入接口245控制连接至悬臂组件190的附接件105的移动。本实施例的用户输入接口245是紧凑型履带式装载机(或滑移式装载车)的操作者驾驶室160中的右操纵杆251，其中第一附接件290是刮板或铲斗315并且第二附接件300是箱形铲刀320。

最后，在关闭作业机械后，在下一次作业机械的启动之后控制器240启动移动命令配置，其中所述移动命令配置是最近使用的并存储在存储器中的移动命令配置，从而允许操作者从移动命令配置暂停的地方继续移动命令配置。

本文中使用的术语是为了描述特定实施例或实现方式的目的，并且不旨在对本公开进行限制。除非上下文另有明确说明，否则如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式。另外应理解，在本说明书中，术语“具有”、“包括”等的任何使用都标识了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

在本文中，与附图标记一起使用的参考标记“A”和“B”仅用于在描述设备的多个实现方式时进行说明。

在本文中讨论的任何方法、过程或系统中的一个或更多个步骤或操作可以被省略、重复或重新排序，并且这些步骤或操作在本公开的范围内。

虽然上文中描述了本公开的示例实施例，但是这些描述不应被视为限制性的或有限制性意义。而是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以进行多种变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于作业机械的附接件可配置控制系统，所述作业机械在前后方向上延伸，所述附接件可配置控制系统包括：

车架和地面接合机构，所述地面接合机构配置成将所述车架支撑在地面上；

悬臂组件，所述悬臂组件连接到所述车架，所述悬臂组件具有一对悬臂以及附接件连接器，该对悬臂可枢转地连接到所述车架并通过一对第一液压缸相对于所述车架能够移动，所述附接件连接器连接到所述悬臂的远端区段，所述附接件连接器通过一对第二液压缸相对于所述车架能够移动；

液压系统，所述液压系统通信地连接至控制器，所述液压系统包括液压泵，所述液压泵连接到所述一对第一液压缸、所述一对第二液压缸和辅助液压缸，所述辅助液压缸通过位于所述车架上的液压连接器可拆卸地连接到所述液压系统并且致动液压连接到所述车架的附接件，所述液压泵通过多个流动路径输送流体，所述多个流动路径连接到所述一对第一液压缸、所述一对第二液压缸和所述辅助液压缸中的一个或更多个液压缸；

操作者驾驶室，所述操作者驾驶室连接至所述车架，所述操作者驾驶室包括用户输入接口，所述用户输入接口包括操纵杆，所述操纵杆配置成在至少第一方向和至少第二方向上移动，其中所述第一方向是所述前后方向，其中所述第二方向横向于所述前后方向；以及

控制器，所述控制器通信地连接到所述用户输入接口，所述用户输入接口使操作者能够使用第一移动命令配置和第二移动命令配置来控制连接至所述悬臂组件的附接件的移动，第一移动命令配置基于第一附接件与所述悬臂组件的连接，第二移动命令配置基于第二附接件与所述悬臂组件的连接。

2.根据权利要求1所述的附接件可配置控制系统，其中，所述第一移动命令配置包括：

沿所述第一方向移动操纵杆，从而致动所述一对第一液压缸以提升或降低所述悬臂组件；以及

沿所述第二方向移动操纵杆，从而致动所述一对第二液压缸以使所述第一附接件向上或向下俯仰，并且

其中所述第二移动命令配置包括：沿所述第一方向移动操纵杆，从而致动所述辅助液压缸以提升或降低所述第二附接件；以及

沿所述第二方向移动操纵杆，包括致动所述辅助液压缸以使所述第二附接件在径向方向上绕所述悬臂组件的前向部分相对于所述作业机械倾斜。

3.根据权利要求2所述的附接件可配置控制系统，其中，所述控制器向所述液压系统发送悬臂降低信号，所述液压系统配置成刚好在从所述第一移动命令配置切换到所述第二移动命令配置之前、之后或之时中的一个或更多个时刻，将所述悬臂组件降低至所述车架。

4.根据权利要求2所述的附接件可配置控制系统，其中，所述控制器发送悬臂软锁信号，以在提升和/或降低所述悬臂组件时，使所述液压系统的与所述悬臂的移动有关的部分停用。

5.根据权利要求3所述的附接件可配置控制系统，其中，所述控制器还向连接至悬臂锁的致动器发送悬臂硬锁信号，所述悬臂锁配置成从解锁位置移动到锁定位置，在解锁位置处所述悬臂组件能够移动，在锁定位置处所述悬臂组件在降低位置中被锁定至所述车架。

6.根据权利要求2所述的附接件可配置控制系统，其中，所述第二移动命令配置还包括在所述操纵杆上的无极限开关，所述无极限开关用以致动到达所述辅助液压缸的流的比例，从而使所述操作者能够控制使所述附接件倾斜的速度、和向上或向下移动所述附接件的速度中的一个或更多个速度。

7.根据权利要求1所述的附接件可配置控制系统，还包括发出识别信号的识别装置，所述识别装置连接至所述附接件，并通信地连接至所述控制器，其中所述控制器基于所述识别信号配置成所述第一移动命令配置和所述第二移动命令配置中的一个。

8.根据权利要求1所述的附接件可配置控制系统，其中，所述用户输入接口还包括切换开关，所述切换开关使所述操作者能够在所述第一移动命令配置与所述第二移动命令配置之间切换。

9.根据权利要求1所述的附接件可配置控制系统，其中，所述用户输入接口还使所述操作者能够基于所述第二附接件到所述悬臂组件的连接来致动坡度控制系统。

10.根据权利要求1所述的附接件可配置控制系统，其中，所述第二附接件是箱形铲刀、螺旋钻、挖沟机和叉车中的一个或更多个。

11.一种基于连接到作业机械的附接件来配置用于作业机械的控制系统的方法，所述作业机械沿前后方向延伸并且包括悬臂组件，所述方法包括：

将第一附接件和第二附接件中的一个附接件连接至所述悬臂组件，所述悬臂组件连接到所述作业机械的车架，所述悬臂组件具有一对悬臂以及附接件连接器，该对悬臂可枢转地连接到所述车架并通过一对第一液压缸相对于所述车架能够移动，所述附接件连接器连接到所述一对悬臂的远端区段，所述附接件连接器通过一对第二液压缸相对于所述车架能够移动；

通过位于所述车架上的液压连接器将连接到所述车架的辅助液压缸可拆卸地连接到所述车架以用于致动所述附接件；通过所述作业机械的控制器识别连接至所述作业机械的附接件；和

通过所述作业机械上的控制器，使操作者能够使用用户输入接口，以第一移动命令配置和第二移动命令配置控制连接至所述悬臂组件的附接件的移动，第一移动命令配置基于对连接至所述悬臂组件的所述第一附接件的识别，第二移动命令配置基于对连接至所述悬臂组件的所述第二附接件的识别。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

通过所述控制器向液压系统发送悬臂下降信号，所述液压系统配置成刚好在从所述第一移动命令配置切换到所述第二移动命令配置之前、之后或之时中的一个或更多个时刻，将所述悬臂组件降低至所述车架，和

通过所述控制器发送悬臂软锁信号，以在提升和/或降低所述悬臂时，使所述液压系统的与所述悬臂的移动有关的部分停用。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：向连接至所述悬臂锁的致动器发送悬臂硬锁信号，所述悬臂锁配置成从解锁位置移动到锁定位置，在解锁位置处所述悬臂组件能够移动，在锁定位置处所述悬臂组件在降低位置中被锁定至所述车架。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，识别连接至所述作业机械的附接件还包括接收来自连接至所述附接件的识别装置的识别信号，其中所述识别信号是无线的识别信号。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述用户输入接口包括操纵杆，所述操纵杆配置成在至少第一方向和至少第二方向上移动，其中所述第一方向是前后方向，其中所述第二方向横向于所述前后方向。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一移动命令配置包括：

沿所述第一方向移动操纵杆，从而致动连接至所述悬臂组件的一对第一液压缸，以提升或降低所述悬臂组件；以及

沿所述第二方向移动操纵杆，从而致动一对第二液压缸，以使所述附接件向上或向下俯仰，并且

其中，第二命令控制配置包括：

沿所述第一方向移动操纵杆，从而致动所述辅助液压缸以提升或降低所述第二附接件；以及

沿所述第二方向移动操纵杆，包括致动所述辅助液压缸以使所述第二附接件在径向方向上绕所述悬臂组件的前向部分相对于所述作业机械倾斜。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括通过所述作业机械上的控制器，使所述操作者能够基于所述第二附接件与所述悬臂组件的连接来致动坡度控制系统。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二附接件是箱形铲刀、螺旋钻、挖沟机和叉车中的一个或更多个。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述用户输入接口包括切换开关，所述切换开关使所述操作者能够在所述第一移动命令配置与所述第二移动命令配置之间切换。

20.一种具有附接件可配置控制系统的作业机械，所述作业机械在前后方向上延伸，所述作业机械包括：

车架和地面接合机构，所述地面接合机构配置成将所述车架支撑在地面上；

悬臂组件，所述悬臂组件连接到所述车架，所述悬臂组件具有一对悬臂以及附接件连接器，该对悬臂可枢转地连接到所述车架并通过一对第一液压缸相对于所述车架能够移动，所述附接件连接器连接到所述悬臂的远端区段，所述附接件连接器通过一对第二液压缸相对于所述车架能够移动；

液压系统，所述液压系统通信地连接至控制器，所述液压系统包括液压泵，所述液压泵连接到所述一对第一液压缸、所述一对第二液压缸和辅助液压缸，所述辅助液压缸通过位于所述车架上的液压连接器可拆卸地连接到所述液压系统并且致动液压连接到所述车架的附接件，所述液压泵通过多个流动路径输送流体，所述多个流动路径连接到所述第一液压缸、所述第二液压缸和所述辅助液压缸中的一个或更多个液压缸；

操作者驾驶室，所述操作者驾驶室连接至所述车架，所述操作者驾驶室包括用户输入接口，所述用户输入接口包括操纵杆，所述操纵杆配置成在至少第一方向和至少第二方向上移动，其中所述第一方向是所述前后方向，其中所述第二方向横向于所述前后方向；以及

控制器，所述控制器通信地连接至所述用户输入接口，所述控制器基于第一附接件与所述悬臂组件的连接阻止操作者致动坡度控制系统，并基于第二附接件与所述悬臂组件的连接使操作者能够致动所述坡度控制系统，其中所述控制器基于对连接至所述作业机械的所述第一附接件或所述第二附接件的识别来配置坡度控制状态。

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