DE102015221120A1

DE102015221120A1 - Lenkungssteuersystem für einen Fahrzeugzug und Lenkungssteuerverfahren für einen solchen

Info

Publication number: DE102015221120A1
Application number: DE102015221120.7A
Authority: DE
Inventors: Craig Puetz; Christopher Myers; Andrew Rekow; II Gary Keys
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN105564505B; DE102015221120B4; CN105564505A

Abstract

Offenbart wird ein Lenkungssteuersystem für einen Fahrzeugzug (40, 80) mit einem Zugfahrzeug (12), einem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit mindestens einem Bodeneingriffselement (16, 52, 92, 126) und einem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), wobei das Lenkungssteuersystem Folgendes umfasst: eine Lenkanordnung zum Steuern der Lenkung des mindestens einen Bodeneingriffselements (16, 52, 92) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88); eine oder mehrere Sensorvorrichtungen, die konfiguriert sind, Ausrichtungsinformationen (202) für ein oder mehrere des Zugfahrzeugs (12), des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) während des Betriebs des Fahrzeugzuges (40, 80) zu bestimmen (202); und eine Steuerung (62), die zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen einer Lenkkorrektur (220) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202); und Anwenden der Lenkkorrektur (230) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), indem die Lenkanordnung zum Lenken des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 84) mindestens teilweise gesteuert wird. Ferner wird ein Lenkungssteuerverfahren für einen Fahrzeugzug (40, 80) offenbart.

Description

Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lenkungssteuersystem für einen mit einem Zugfahrzeug, einem ersten gezogenen Fahrzeug mit mindestens einem Bodeneingriffselement und einem zweiten gezogenen Fahrzeug. Ferner wird ein Lenkungssteuerverfahren für einen Fahrzeugzug offenbart.
Hintergrund der Offenbarung
Bei der Verwendung von landwirtschaftlichen Geräten wird üblicherweise ein gezogenes Fahrzeug hinter einem Zugfahrzeug gezogen. Zum Beispiel wird während eines Erntevorgangs üblicherweise ein Getreidewagen oder Schwerkraftwagen hinter einem Traktor gezogen. Wenn der Getreidespeicher in dem Mähdrescher voll ist, wird der Getreidewagen oder Schwerkraftwagen an die Seite des Mähdreschers gezogen, die Entladeschnecke wird zu der Seite des Mähdreschers geschwungen und das Getreide wird in den Getreidewagen oder Schwerkraftwagen entladen. Der volle Getreidewagen oder Schwerkraftwagen kann dann zu einem Trockner wie einem im landwirtschaftlichen Betrieb vorhandenen Chargen- oder Wagentrockner oder einem lokalen Getreidesilo transportiert werden.
Als anderes Beispiel kann ein Düngerstreuer hinter einem Traktor gezogen werden, um Dünger, Kalk usw. auf ein landwirtschaftliches Feld aufzubringen.
Als wieder anderes Beispiel kann es nützlich sein, eine Reihe von Fahrzeugen in einem Zug hinter einem Zugfahrzeug zu ziehen. Zum Beispiel kann ein Bodenkonditionierungs-Arbeitsgerät hinter einem Traktor in einer Reihe mit einem Güterwagen zum Transport von Dünger, Pestizid oder anderem Material gezogen werden. In ähnlicher Weise kann ein Saatgutablage-Arbeitsgerät hinter einem Traktor in einer Reihe mit einem Güterwagen zum Transport von Saatgut gezogen werden.
Beim Ziehen eines gezogenen Fahrzeugs wie eines landwirtschaftlichen Wagens, Fuhrwerks, Streuers oder dergleichen hinter einem Traktor kann das Gewicht des gezogenen Fahrzeugs, wenn dieses voll mit Erzeugnis ist, erheblich sein. Aus diesem Grund wird üblicherweise ein relativ großer Traktor zum Ziehen eines solchen gezogenen Fahrzeugs verwendet. Die Auswirkungen des Gewichts eines gezogenen Fahrzeugs auf ein Zugfahrzeug sind umso gravierender, wenn eine Anzahl von gezogenen Fahrzeugen in einer Zuganordnung wie eine Anzahl von beladenen Getreidewagen miteinander verbunden werden, die zu einem Zug verbunden und unter Verwendung eines einzigen Traktors an einen Trocknerstandort gezogen werden.
Im Stand der Technik besteht ein Bedarf an einer Art und Weise des Ziehens eines schweren gezogenen Fahrzeugs oder Zugs von gezogenen Fahrzeugen, ohne den Betrieb des Zugfahrzeugs, des gezogenen Fahrzeugs oder anderer Fahrzeuge in dem Zug negativ zu beeinflussen.
Kurzdarstellung der Offenbarung
Offenbart werden ein System und Verfahren zur Lenksteuerung von Fahrzeugzügen mit einem Zugfahrzeug und einem ersten und einem zweiten gezogenen Fahrzeug.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann eine Lenkanordnung konfiguriert sein, die Lenkung mindestens eines Bodeneingriffselements des ersten gezogenen Fahrzeugs zu steuern. Eine oder mehrere Sensorvorrichtungen können konfiguriert sein, Ausrichtungsinformationen für ein oder mehrere des Zugfahrzeugs, des ersten gezogenen Fahrzeugs und des zweiten gezogenen Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugzuges zu bestimmen. Eine Lenkkorrektur kann für das zweite gezogene Fahrzeug basierend auf den identifizierten Ausrichtungsinformationen bestimmt werden. Die Lenkkorrektur kann für das zweite gezogene Fahrzeug durch Steuern der Lenkanordnung des ersten gezogenen Fahrzeugs zum Steuern des ersten gezogenen Fahrzeugs angewendet werden.
In bestimmten Ausführungsformen kann das erste gezogene Fahrzeug von dem Zugfahrzeug mittels einer ersten Ziehverbindung gezogen werden, die das Zugfahrzeug mit dem ersten gezogenen Fahrzeug verbindet, und das zweite gezogene Fahrzeug kann von dem ersten gezogenen Fahrzeug mittels einer zweiten Ziehverbindung gezogen werden, die das erste gezogene Fahrzeug mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug verbindet.
In bestimmten Ausführungsformen kann das zweite gezogene Fahrzeug von dem Zugfahrzeug mittels einer ersten Ziehverbindung gezogen werden, die das Zugfahrzeug mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug verbindet, und das erste gezogene Fahrzeug kann von dem zweiten gezogenen Fahrzeug mittels einer zweiten Ziehverbindung gezogen werden, die das zweite gezogene Fahrzeug mit dem ersten gezogenen Fahrzeug verbindet.
In bestimmten Ausführungsformen kann basierend auf den identifizierten Ausrichtungsinformationen ein Winkel zwischen der ersten oder zweiten Ziehverbindung und verschiedenen des Zugfahrzeugs, des ersten gezogenen Fahrzeugs und des zweiten gezogenen Fahrzeugs bestimmt werden. Die Lenkkorrektur kann basierend auf dem bestimmten Winkel bestimmt werden.
In bestimmten Ausführungsformen kann ein Weg des Zugfahrzeugs, des ersten gezogenen Fahrzeugs oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs über abschüssiges Gelände identifiziert werden. Die Lenkkorrektur kann bestimmt werden, um eine Hangabwärtsbewegung des ersten oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs aufgrund des abschüssigen Geländes zu korrigieren.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Lenkanordnung einen Aktor zum Einstellen einer Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements aufweisen, wobei das Anwenden der Lenkkorrektur das Steuern des Aktors zur Einstellung der Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements beinhaltet.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Lenkanordnung einen ersten Motor zum Antreiben einer Bewegung eines ersten Bodeneingriffselements des ersten gezogenen Fahrzeugs, um das erste gezogene Fahrzeug zu bewegen, und einen zweiten Motor zum Antreiben einer Bewegung eines zweiten Bodeneingriffselements des ersten gezogenen Fahrzeugs aufweist, um das erste gezogene Fahrzeug zu bewegen. Das Anwenden der Lenkkorrektur kann das Steuern mindestens eines des ersten und des zweiten Motors beinhalten, um das erste gezogene Fahrzeug zu lenken, indem eine Drehzahldifferenz zwischen jeweiligen Bodeneingriffsdrehzahlen des ersten und des zweiten Bodeneingriffselements bewirkt wird.
In bestimmten Ausführungsformen kann bestimmt werden, dass das erste Bodeneingriffselement hangabwärts von dem zweiten Bodeneingriffselement in Bezug auf das abschüssige Gelände angeordnet ist. Das Anwenden der Lenkkorrektur kann das Steuern des ersten und des zweiten Motors beinhalten, sodass das erste Bodeneingriffselement bei einer höheren Bodeneingriffsdrehzahl als das zweite Bodeneingriffselement betrieben wird.
In bestimmten Ausführungsformen können die eine oder die mehreren Sensorvorrichtungen eine GPS-Vorrichtung oder eine Winkelmessvorrichtung aufweisen. Das erste gezogene Fahrzeug kann einen Güterwagen aufweisen und das zweite gezogene Fahrzeug kann ein Saatgutablage-Arbeitsgerät aufweisen.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Lenkkorrektur während eines Rückwärtsfahr- oder Wendeweges des Fahrzeugzugs angewendet werden.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Implementierungen der Offenbarung sind in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale und Vorteile sind der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen zu entnehmen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines gezogenen Fahrzeugs der vorliegenden Offenbarung in Form eines Düngerstreuers;
2 ist eine schematische Ansicht des Düngerstreuers aus 1;
3 ist eine schematische Ansicht eines gezogenen Fahrzeugs, wenn dieses auf ein Hindernis tritt, wobei Reaktionskräfte dargestellt sind;
4 ist eine schematische Draufsicht eines gezogenen Fahrzeugs, wenn dieses auf ein Hindernis trifft, wobei jedoch Elektromotor(en) betätigt werden;
5 ist eine schematische Draufsicht eines gezogenen Fahrzeugs beim Wenden, wobei Reaktionskräfte dargestellt sind und Elektromotor(en) betätigt werden;
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens der vorliegen den Offenbarung zum Ziehen eines gezogenen Fahrzeugs darstellt;
7A u. 7B sind perspektivische Ansichten von beispielhaften Fahrzeugzügen, die ein Fahrzeugzug-Lenkungssteuersystem aufweisen;
8A u. 8B sind schematische Draufsichten des Fahrzeugzugs aus 7A während des Betriebs des Fahrzeugzug-Lenkungssteuersystems; und
9 ist eine grafische Darstellung von Aspekten eines Fahrzeugzug-Lenkungssteuerverfahrens zur Verwendung mit den Fahrzeugzügen aus 7A und 7B.
Ähnliche Bezugszeichen in den Zeichnungen geben ähnliche Komponenten, Teile oder Vorgänge an.
Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden werden ein oder mehrere beispielhafte Implementierungen des offenbarten Systems und Verfahrens, wie in den beiliegenden und oben kurz beschriebenen Figuren und Zeichnungen dargestellt, beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und genauer auf 1 ist eine Ausführungsform einer Fahrzeuganordnung der vorliegenden Offenbarung dargestellt, die ein gezogenes Fahrzeug 10 aufweist, das von einem Zugfahrzeug 12 gezogen wird. Das gezogene Fahrzeug 10 ist in 1 in Form eines Düngerstreuers dargestellt, könnte jedoch ein beliebiger Typ eines anderen gezogenen Fahrzeugs sein. Zum Beispiel könnte das gezogene Fahrzeug 10 auch in Form eines Getreidewagens, Schwerkraftwagens und Säwagens usw. vorliegen.
Das gezogene Fahrzeug 10 (1 und 2) weisen im Allgemeinen einen Rahmen 14, mindestens zwei Räder 16, die von dem Rahmen 14 getragen werden, mindestens einen Motor 18, eine lastabhängige Anhängerkupplung 20 und eine elektronische Verarbeitungsschaltung 22 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist das gezogene Fahrzeug 10 vier Räder 16 auf, jedoch kann es je nach Anwendung eine beliebige andere Anzahl von Rädern aufweisen.
Das gezogene Fahrzeug 10 ist mit vier Motoren 18 dargestellt, die jeweils mit einem entsprechenden Rad 16 gekoppelt sind. Allerdings muss das gezogene Fahrzeug 10 nicht unbedingt einen Motor 18 aufweisen, der jedem zugehörigen Rad 16 zugewiesen ist. Zum Beispiel könnte das gezogene Fahrzeug 10 mit einem Paar Motoren 18 mit einem Motor auf jeder Seite versehen sein. In der dargestellten Ausführungsform wird vorausgesetzt, dass die Motoren 18 Elektromotoren sind, jedoch könnten sie je nach der Anwendung anders konfiguriert, beispielsweise Hydraulikmotoren sein.
Bei Konfiguration als Elektromotoren ist es wünschenswert, ein gezogenes Fahrzeug 10 mit einer bordseitigen elektrischen Energiequelle wie einer einzelnen Batterie 24 oder einer Bank von Batterien bereitzustellen. Die elektrische Energie könnte auch aus einem bordseitigen Verbrennungsmotor (z. B. der Lichtmaschinen-/Generatorausgabe eines solchen Verbrennungsmotors) erhalten werden. Als Alternative kann elektrische Energie aus einer ähnlichen Stromquelle erhalten werden, die sich an Bord des Zugfahrzeugs 12 befindet.
Die lastabhängige Anhängerkupplung 20 misst eine Last entlang einer Achse, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Längs- oder Fahrtrichtung des gezogenen Fahrzeug 10 und/oder des Zugfahrzeugs ist. Die lastabhängige Anhängerkupplung 20 kann auch konfiguriert sein, Lasten entlang 3 separater Achsen zu messen, die ein 3-D-Koordinatensystem definieren, jedoch ist für die Zwecke dieser Offenbarung die laterale Richtung von Bedeutung. In dem dargestellten Beispiel kann die lastabhängige Anhängerkupplung 20 mit Wägezellen versehen sein, um Lasten entlang der Plus- oder Minus-X, -Y und/oder -Z-Richtung (die Z-Richtung erstreckt sich senkrecht zu der Zeichnungsebene aus 2) zu messen. Eine Last, die in der Quer- oder lateralen(Y)-Richtung gemessen wird, kann zum Beispiel zum Messen eines Wendemanövers oder in ein Loch gefallenen Rades verwendet werden und wiederum ein Beschleunigungs- oder Bremsmoment anwenden, um eine Momentverteilung des gezogenen Fahrzeugs 10 zu erzielen.
Die jeweilige Konfiguration der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 kann je nach Anwendung variieren. Zum Beispiel kann die lastabhängige Anhängerkupplung 20 eine oder mehrere Wägezellen zur Erkennung einer lateralen Belastung aufweisen. Darüber hinaus ist die lastabhängige Anhängerkupplung 20 mit einem Abschnitt der Anhängerdeichsel oder Anhängerkupplung des gezogenen Fahrzeugs 10 gekoppelt und davon gestützt dargestellt, könnte jedoch auch von der Anhängerkupplung gestützt werden, die sich hinter dem Zugfahrzeug 12 erstreckt, oder sogar möglicherweise teilweise von jedem des gezogenen Fahrzeugs 10 und dem Zugfahrzeug 12 gestützt werden. Es sind auch andere Konfigurationen möglich.
Die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 empfängt ein Ausgabesignal von der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 und betätigt je nach dem Ausgabesignal einen oder mehrere Motoren 18. Die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 ist mit der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 mittels einer einzigen Leitung 26 verbunden dargestellt, könnte jedoch auf andere Art und Weise wie durch einen Datenbus, eine drahtlose Verbindung usw. gekoppelt sein.
Genauer vergleicht die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 einen Wert des Ausgabesignals aus der lastabhängigen Anhängerkupplung 20, der eine laterale Belastung darstellt, mit einem akzeptablen Lastbereich. Falls der Wert des Ausgabesignals innerhalb dieses akzeptablen Lastbereichs fällt, dann wird keiner der Motoren 18 betätigt. Falls andererseits der Wert des Ausgabesignals außerhalb dieses akzeptablen Lastbereichs fällt, dann werden ein oder mehrere Motoren 18 betätigt, um ein gewünschte Schub- oder Bremswirkung an das entsprechende Rad anzulegen. Auf diese Weise wird das gezogene Fahrzeug 10 neben einer Ziehkraft, die von dem Zugfahrzeug 12 angelegt wird, unabhängig beschleunigt oder verlangsamt. Die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 betätigt einen oder mehrere Motoren 18, sodass eine Schub- oder Bremsmenge, die an einen entsprechenden Motor 18 angelegt wird, zu einer Größe der lateralen Anhängerkupplungsbelastung proportional ist.
Das Moment, das an einen Motor 18 angelegt wird, kann auch derart eingeschränkt werden, dass keine Beschädigung an der Karosserie, dem Antriebsstrang usw. auftritt. Zum Beispiel kann die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 konfiguriert sein, ein Befehlssignal anzuwenden, das ein maximales Moment an einem bestimmten Motor 18 und Rad 16 ausführt, das geringer als eine maximaler Schwellenwert ist. Darüber hinaus kann das maximale Ausgabemoment eines bestimmten Motors 18 einfach eingeschränkt werden, sodass das maximale Moment unter einem Schwellenwert liegt.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine schematische Ansicht eines hypothetischen Ereignisses dargestellt, bei dem ein Rad eines gezogenen Fahrzeugs in Form eines gezogenen Arbeitsgeräts auf einem Feld in ein Loch fällt. Genauer trifft das rechte Rad des gezogenen Arbeitsgeräts 10 auf ein Hindernis in Form eines Loches auf dem Feld, während sich ein Zugfahrzeug (Traktor) 12 vorwärts bewegt. Das Hindernis hält einer Vorwärtsbewegung des gezogenen Arbeitsgeräts 10 stand, sodass eine Verlangsamung des gezogenen Arbeitsgeräts 10 bewirkt wird, jedoch wird aufgrund der ungleichmäßigen Belastung auf der rechten Seite des gezogenen Arbeitsgeräts 10 auch ein Moment geschaffen. Aufgrund der Verlangsamung des gezogenen Arbeitsgeräts 10 lässt sich eine momentane Zunahme der Anhängerkupplungslast entlang der Fahrtrichtung verzeichnen. Der Traktor 12 erfährt eine Reaktionskraft aus dem gezogenen Arbeitsgerät 10 direkt entgegengesetzt der Fahrtrichtung. Das durch das Hindernis induzierte Moment in dem gezogenen Arbeitsgerät 10 erzeugt einen Kraftvektor nach links auf der Arbeitsgeräteseite der Anhängerkupplung. Die Traktorseite der Anhängerkupplung reagiert auf die Kraft der Arbeitsgeräteseite, jedoch erfolgt diese Reaktionskraft nach rechts. Die Traktorantriebsreifen reagieren auch auf die Kraft von der Anhängerkupplung, jedoch erfolgt diese Kraft dieses Mal nach links. Die Traktorvorderreifen müssen auch auf die Anhängerkupplungslast reagieren, wie dargestellt. Die Reaktionskräfte, die durch die Widerstandskraft des Hindernisses erzeugt werden, bewirken eine Erhöhung der Anhängerspannung und der Seitenbelastung in der Anhängerkupplung. Falls die Seitenbelastung groß genug ist, kann die Rückseite des Traktors unbeabsichtigt nach links gleiten. Der Fahrer muss den Traktor möglicherweise lenken, um diese Effekte zu kompensieren.
Unter Bezugnahme auf 4 ist eine schematische Draufsicht eines hypothetischen Ereignisses ähnlich 3 dargestellt, jedoch werden in diesem Fall Elektromotoren in dem gezogenen Arbeitsgerät 10 betätigt, um dem Hindernis entgegenzuwirken. Genauer trifft das rechte Rad des gezogenen Arbeitsgeräts 10 auf ein Hindernis in Form eines Loches, während sich das Zugfahrzeug 12 vorwärts bewegt. Das Hindernis hält einer Vorwärtsbewegung des gezogenen Arbeitsgeräts 10 stand. Dies bewirkt eine Verlangsamung des gezogenen Arbeitsgeräts 10, jedoch wird aufgrund der ungleichmäßigen Belastung auf der rechten Seite des gezogenen Arbeitsgeräts 10 auch ein Moment geschaffen. Aufgrund der Verlangsamung des gezogenen Arbeitsgeräts 10 lässt sich eine momentane Zunahme der Anhängerkupplungslast entlang der Fahrtrichtung verzeichnen. Es lässt sich eine Erhöhung der Last an der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 entlang der Fahrtrichtung und der Seite wie in 3 verzeichnen, wobei der Lastsensor in der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 diese senkrechten Kräfte erkennt. Die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 empfängt die gemessene Veränderung hinsichtlich der Seitenbelastung und Zuglast und berechnet die Größe des Widerstandskraftvektors aus dem Hindernis. Die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 befiehlt den Elektromotoren 18 in dem gezogenen Arbeitsgerät 10, zur Verringerung oder Beseitigung des Widerstandskraftvektors zu reagieren. Der rechte Radmotor stellt ein positives Antriebsmoment bereit und der linke Motor stellt gegebenenfalls ein Bremsmoment bereit. Auf diese Weise wird das Anhängermoment aufgrund des Hindernisses aufgehoben. Der Traktor 12 kann ohne Weiteres eine gerade Bahn aufrechterhalten, sodass minimale oder gar keine Lenkkorrekturen erforderlich sind. Da Energie von dem linken Motor (einem Generator) auf den rechten Motor (einen Motor) elektrisch übertragen werden kann, kann ein Großteil des Anhängermoments ohne Energiezugabe in das System aufgehoben werden. Falls eine Speicherbatterie zu dem System hinzugefügt wird, können beide Motoren als Motoren arbeiten, um die Zuglast für den Traktor zum Aufheben von schwerwiegenden Hindernissen zu verringern.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine schematische Draufsicht eines hypothetischen Ereignisses dargestellt, bei dem das Zugfahrzeug oder der Traktor 12 wendet und das gezogene Arbeitsgerät 10 Elektromotoren benutzt, um Momenten entgegenzuwirken. Genauer biegt der Traktor nach links ab, während sich das das Fahrzeug vorwärtsbewegt. Je nach der Drehzahl und Richtung wird ein Moment in dem Anhänger erzeugt. Der Elektroantriebsmotor 18 an jedem Rad 16 reagiert derart, dass er dem induzierten Moment entgegenwirkt. Der Anhängerkupplungs-Lastsensor ist mit einem Winkelsensor ausgerüstet, um den Kupplungswinkel zwischen dem Traktor 12 und dem Arbeitsgerät 10 beim Lenken zu bestimmen. Falls die Zuglasten und Seitenlasten der Anhängerkupplung nicht dem erwarteten Lenkmanöver entsprechen, befiehlt die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 den Antriebsmotoren 18 an jedem Rad 16, ein Antriebsmoment oder Bremsmoment bereitzustellen, um die Anhängerkupplungsseitenlast zu verringern. Der Traktor 12 ist dazu in der Lage, das Lenkmanöver genauer auszuführen, ohne dass der Traktor 12 seitwärts gleitet oder durch Über- oder Untersteuerung eine Korrektur vornehmen muss. Eine Zentrifugalkraft kann ebenfalls eine extern wirkende Kraft betrachtet werden und wird von der elektrischen Verarbeitungsschaltung 22 gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Anhängerkupplungswinkel berechnet.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine vereinfachte Darstellung eines Verfahrens zum Ziehen eines gezogenen Fahrzeugs 10 der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In Kasten 30 wird eine laterale Last an der lastabhängigen Anhängerkupplung 20 gemessen. Falls das Ausgabesignal für die gemessene laterale Last innerhalb eines akzeptablen Bereichs fällt, dann zieht das Zugfahrzeug 12 das gezogene Fahrzeug 10 ohne Hilfe der Motoren 18 einfach weiter (Block 32 und Linie 34). Falls das Ausgabesignal für die gemessene laterale Last andererseits außerhalb eines bestimmten akzeptablen Bereichs liegt, dann betätigt die elektrische Verarbeitungsschaltung 22 einen oder mehrere Elektromotoren 18, um je nach Wunsch und wie jeweils angemessen eine Schub- oder Bremswirkung auf ein entsprechendes Rad 16 anzuwenden (Block 36).
Die vorliegende Offenbarung hat insofern einen Vorteil, als kein großes Zugfahrzeug 12 mehr benötigt wird, um ein schweres gezogenes Fahrzeug 10 zu schleppen oder zu ziehen. Dies ermöglicht, dass die Größe des Zugfahrzeugs 12 verringert wird, was wiederum die Kosten des erforderlichen Fahrzeugs sowie die zugehörigen Betriebskosten wie Kraftstoff usw. senkt. Die gezogenen Fahrzeuge 10 können sogar in einer Zuganordnung miteinander gekoppelt werden und dennoch die Verwendung eines relativ kleinen Zugfahrzeugs 12 ermöglichen.
Wenn verschiedene gezogene Fahrzeuge in einem Fahrzeugzug (d. h. einer Reihe von zwei oder mehreren Fahrzeugen, die hinter einem Zugfahrzeug gezogen werden) angeordnet sind, kann es nützlich sein, ein oder mehrere Fahrzeuge des Zugs zu steuern, um die Lenkung des Fahrzeugzugs insgesamt oder von bestimmten, in dem Zug enthaltenen Fahrzeugen gemeinsam zu führen. Zum Beispiel kann in bestimmten Fahrzeugzügen ein angetriebenes gezogenes Fahrzeug (d. h. ein gezogenes Fahrzeug mit angetriebenen Rädern oder anderen Bodeneingriffselementen) mit einem Zugfahrzeug mittels eines nicht angetriebenen gezogenen Fahrzeugs (d. h. eines gezogenen Fahrzeugs ohne angetriebene Räder oder andere Bodeneingriffselemente) verbunden sein. In einer solchen Konfiguration kann es nützlich sein, die Lenkung des nicht angetriebenen gezogenen Fahrzeugs (und des Fahrzeugzugs im Allgemeinen) durch die Steuerung der Lenkung des angetriebenen gezogenen Fahrzeugs zu steuern. In ähnlicher Weise kann es bei einer Verbindung eines nicht angetriebenen gezogenen Fahrzeugs mit einem Zugfahrzeug mittels eines angetriebenen Fahrzeugs nützlich sein, die Lenkung des nicht angetriebenen gezogenen Fahrzeugs (und des Fahrzeugzugs im Allgemeinen) durch die Steuerung der Lenkung des angetriebenen gezogenen Fahrzeugs zu steuern. Ein System und ein Verfahren für die Lenkungssteuerung eines Fahrzeugzugs können in diesen und anderen Fällen nützlich sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das offenbarte Fahrzeugzug-Lenkungssteuersystem (und Verfahren) können mit verschiedenen Fahrzeugzügen benutzt werden, die im Allgemeinen ein Zugfahrzeug und mindestens zwei gezogene Fahrzeuge aufweisen, wobei mindestens eines der gezogenen Fahrzeuge als ein angetriebenes gezogenes Fahrzeug mit einzeln angetriebenen Rädern (oder anderen Bodeneingriffselementen) konfiguriert ist. Verschiedene Beispiele unten können Fahrzeugzüge für Bepflanzungsvorgänge darstellen, die einen Traktor als ein Zugfahrzeug, ein Saatgutablage-Arbeitsgerät als ein erstes gezogenes Fahrzeug und einen Güterwagen als ein zweites Fahrzeug aufweisen können. Man wird jedoch verstehen, dass das offenbarte Steuersystem (und Verfahren) auch mit anderen Fahrzeugzügen benutzt werden können, einschließlich Fahrzeugzügen für Vorgänge, die nicht mit der Bepflanzung in Zusammenhang stehen.
Unter Bezugnahme auf 7A dient in einem beispielhaften Fahrzeugzug 40 für Bepflanzungsvorgänge ein Traktor 42 als ein Zugfahrzeug zum Ziehen eines Saatgutablage-Arbeitsgeräts 44 und eines Güterwagens 46, der mit Saatgut gefüllt ist. Eine Ziehverbindung 48 (die z. B. als eine Zugstange, ein Gestänge, eine Dreipunktkupplung oder eine andere Befestigungsstruktur konfiguriert ist), befestigt das Arbeitsgerät 44 an dem Traktor 42, sodass eine Ziehkraft von dem Traktor 42 auf das Arbeitsgerät 44 über die Verbindung 48 erfolgen kann. Eine Ziehverbindung 50 (die z. B. als eine Zugstange, ein Gestänge, eine Dreipunktkupplung oder eine andere Befestigungsstruktur konfiguriert ist), befestigt den Wagen 46 an dem Arbeitsgerät 44, sodass eine Ziehkraft von dem Arbeitsgerät 44 (dem Traktor 42) auf den Wagen 46 über die Verbindung 50 erfolgen kann. Dementsprechend fahren die drei Fahrzeuge (d. h. der Traktor 42, das Arbeitsgerät 44 und der Wagen 46) in Reihe, während sich der Zug 40 (z. B. von einer Bewegungskraft des Traktors 42 angetrieben) über das Feld bewegt.
Verschiedene hydraulische, pneumatische, elektrische und andere Leitungen können sich zwischen dem Traktor 42, dem Arbeitsgerät 44 und dem Wagen 46 entlang der Verbindung 48 und 50 (oder anderweitig) erstrecken. Solche Leitungen können zum Beispiel nützlich sein, um Steuersignale zu übermitteln, einen hydraulischen oder pneumatischen Druck weiterzugeben, Saatgut (und andere Erzeugnisse) von dem Wagen 46 auf das Arbeitsgerät 44 (oder sonstiges) zu übertragen, oder für verschiedene andere Zwecke. Man wird verstehen, dass in bestimmten Ausführungsformen eine drahtlose Verbindung anstatt (oder ergänzend zu) verschiedenen elektrischen (oder anderen) Leitungen verwendet werden kann.
Wie dargestellt, wird jede laterale Seite des Arbeitsgeräts 44 von Sätzen von Rädern 52 mit feststehender Achse gestützt, wobei ein zentraler Satz 52a relativ nahe zur Mittellinie des Arbeitsgeräts 44 angeordnet ist, ein äußerer Satz 52c relativ nahe zu dem lateral äußeren Ende des Arbeitsgeräts 44 angeordnet ist, und ein mittlerer Satz 52b zwischen dem zentralen Satz 52a und dem äußeren Satz 52c angeordnet ist. Man wird verstehen, dass andere Konfigurationen möglich sein können. Ferner können in bestimmten Ausführungsformen einer oder mehrere der Sätze von Rädern 52 mit fester Achse durch andere Bodeneingriffselemente wie lenkbare Räder, Nachlaufräder oder Schienen ersetzt sein. In bestimmten Ausführungsformen können verschiedene der Sätze von Rädern 52 durch Bodeneingriffswerkzeuge ersetzt (oder ergänzt) sein, die selbst einen Teil des Gewichts des Arbeitsgeräts 44 stützen können.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Räder 52 keine angetriebenen Räder (d. h. die Räder 52 werden durch Kontakt mit dem Boden gedreht und nicht durch einen Motor, ein Getriebe oder ein anderes Antriebsstrangelement). In bestimmten Ausführungsformen können die Räder 52 (oder anderen Bodeneingriffselemente) angetrieben sein. Zum Beispiel kann das Arbeitsgerät 44 (oder ein anderes gezogenes Fahrzeug) mit Motoren oder anderen Vorrichtungen versehen sein, damit sich die Räder 52 aktiv drehen (oder um ein anderes Bodeneingriffselement anderweitig anzutreiben). Diesbezüglich kann es zuweilen nützlich sein, die Räder 52a und nicht die Räder 52b oder 52c anzutreiben, da die Räder 52a tendenziell einen größeren Anteil des Gewichts des Arbeitsgeräts 44 als die Räder 52b oder 52c stützen können. In anderen Ausführungsformen können jedoch die Räder 52b oder 52c (oder verschiedene Kombinationen eines der Räder 52) angetrieben werden.
Der Wagen 46 kann auch von verschiedenen Rädern gestützt werden. Wie dargestellt, wird der Wagen 46 von Sätzen von angetriebenen Rädern 54 (mit rechten Rädern 54a und linken Rädern 54b) sowie von einem Satz nicht angetriebener Stützräder 56 gestützt. In bestimmten Ausführungsformen können die Räder 54 durch andere Bodeneingriffselemente ersetzte (oder ergänzt) sein. Zum Beispiel kann der Wagen 46 (oder ein ähnliches gezogenes Fahrzeug) mit Raupen anstatt mit Rädern versehen sein. Im Allgemeinen können Bodeneingriffselemente (z. B. Räder oder Raupen) eines gezogenen Fahrzeug als bei bestimmten Bodeneingriffsdrehzahlen (z. B. der Drehzahl eines Rades oder einer Raupe) betrieben betrachtet werden, während sich das Fahrzeug über den Boden bewegt.
Die angetriebenen Räder 54 (oder anderen angetriebenen Bodeneingriffselemente) für den Wagen 46 können auf unterschiedliche Art und Weise angetrieben werden. Wie dargestellt, ist zum Beispiel ein Motor 58 bereitgestellt, um die rechten Räder 54a des Wagens 46 anzutreiben, und ein separater Motor 60 (siehe auch 8A) ist bereitgestellt, um die linken Räder 54b des Wagens 46 anzutreiben. Die Motoren 58 und 60 können als Elektromotoren, Hydraulikmotoren oder Ähnliches konfiguriert sein. In bestimmten Ausführungsformen können die Motoren 58 und 60 Energie von dem Traktor 42 über verschiedene Leitungen entlang der Ziehverbindungen 48 und 50 empfangen. Zum Beispiel kann der Traktor 42 einen Generator (nicht dargestellt) aufweisen, um mechanische Leistung aus dem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) des Traktors 42 in elektrische Energie umzuwandeln, die dann auf die Motoren 58 und 60 über elektrische Leitungen übertragen werden kann, die sich zwischen dem Traktor 42 und dem Wagen 46 erstrecken. Verschiedene Leistungselektronikelemente (nicht dargestellt) oder andere Steuerstrukturen (z. B. Hydraulikventilanordnungen) können an dem Wagen 46 oder anderenorts (z. B. an dem Arbeitsgerät 44 oder dem Traktor 42) enthalten sein, um den Betrieb der Motoren 58 und 60 zu regeln.
In anderen Ausführungsformen kann anstatt der angetriebenen Räder 54 und Motoren 58 und 60 eine Lenkanordnung für den Fahrzeugzug 40 bereitgestellt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann zum Beispiel ein Nachlaufrad oder anderes Bodeneingriffselement (in 7A nicht dargestellt) mit einem hydraulischen (oder anderen) Aktor (in 7A nicht dargestellt) bereitgestellt sein, der konfiguriert ist, die Wegrichtung des Nachlaufrades (d. h. die Richtung, in der sich das Nachlaufrad beim Drehen tendenziell bewegt) einzustellen. Ein solches Nachlaufrad kann an der Vorderseite des Wagens 46, an der Hinterseite des Wagens 46 oder an anderen Positionen ausgerichtet sein. In anderen Ausführungsformen können andere Lenkanordnungen, einschließlich Anordnungen mit einer Vielzahl von Nachlaufrädern und einer Vielzahl von zugehörigen Aktoren, Ausführungsformen mit angetriebenen Nachlaufrädern und andere Anordnungen benutzt werden.
Zur Steuerung des Betriebs der Motoren 58 und 60 (oder Aktoren anderer Lenkanordnungen) sowie verschiedener anderer Aspekte des Betriebs des Fahrzeugzugs 40 kann eine Steuerung 62 bereitgestellt sein. Die Steuerung 62 kann als eine Rechenvorrichtung mit zugehörigen Prozessorvorrichtungen und Speicherarchitekturen wie einer festverdrahteten Rechenschaltung (oder -schaltungen), als eine programmierbare Schaltung, als eine hydraulische, elektronische oder elektrohydraulische Steuerung oder anderweitig konfiguriert sein. Dementsprechend kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, verschiedene Rechen- und Steuerfunktionen in Bezug auf den Traktor 42, das Arbeitsgerät 44, den Wagen 46 oder andere Teile des Fahrzeugzugs 40 auszuführen. Eine beispielhafte Position für die Steuerung 62 ist in 7A dargestellt. Man wird jedoch verstehen, dass andere Positionen möglich sind, einschließlich anderer Positionen an dem Traktor 42, dem Arbeitsgerät 44 oder dem Wagen 46 oder verschiedenen entfernten Positionen wie einer entfernt angeordneten Steuerstation (nicht dargestellt). Die Steuerung 62 kann mit verschiedenen anderen Systemen oder Vorrichtungen des Fahrzeugzugs 40 sowie entfernt angeordneten Systemen oder Vorrichtungen in elektronischer, hydraulischer oder anderer Verbindung stehen. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 mit verschiedenen Aktoren, Sensoren, und anderen Vorrichtungen innerhalb (oder außerhalb) des Traktors 42, des Arbeitsgeräts 44 und des Wagens 46, einschließlich der Motoren 58 und 60 in elektronischer oder hydraulischer Verbindung stehen. Die Steuerung 62 kann mit anderen Systemen oder Vorrichtungen (einschließlich anderen Steuerungen) auf verschiedene bekannte Arten und Weisen, einschließlich über einen CAN-Bus (nicht dargestellt, über drahtlose Kommunikationsmittel oder anderweitig kommunizieren.
Der Fahrzeugzug 40 kann ferner verschiedene Sensorvorrichtungen, einschließlich verschiedener Sensoren, Empfänger und so weiter aufweisen. Wie beispielhaft dargestellt, können die Sensorvorrichtungen des Fahrzeugzugs 40 Sensoren 64 und 66 und die GPS-Vorrichtung 68 aufweisen, von denen jede mit der Steuerung 62 in Verbindung stehen kann. Die Sensoren 64 und 66 und die GPS-Vorrichtung 68 kann an verschiedenen Positionen an dem Fahrzeugzug 40 (oder anderenorts) angeordnet sein. Wie dargestellt, ist der Sensor 64 zum Beispiel an der Ziehverbindung 48 nahe dem Befestigungspunkt an dem Traktor 42 angeordnet, der Sensor 66 ist an der Ziehverbindung 50 nahe dem Befestigungspunkt an dem Arbeitsgerät 44 angeordnet und die GPS-Vorrichtung 68 ist an dem Traktor 42 angeordnet. In anderen Ausführungsformen können die Sensoren 64 und 66 (oder andere ähnliche Sensorvorrichtungen) an einer anderen Stelle an den Ziehverbindungen 48 und 50, an einem beliebigen des Traktors 42, des Arbeitsgeräts 44 oder des Wagens 46 und so weiter angeordnet sein. Gleichermaßen kann die GPS-Vorrichtung (68) oder andere ähnliche Sensorvorrichtungen wie andere GPS-Vorrichtungen) an dem Arbeitsgerät 44, dem Wagen 46 oder anderenorts angeordnet sein.
Die Sensoren 64 und 66 (oder andere Sensorvorrichtungen) können konfiguriert sein, verschiedene Parameter zu erkennen, einschließlich verschiedener Ausrichtungsinformationen. Ausrichtungsinformationen in Bezug auf ein bestimmtes Fahrzeug (z. B. den Wagen 46) können Indikatoren der absoluten oder relativen Position des Fahrzeugs, des Kippwinkels (z. B. Nick-, Gier- oder Rollwinkels) des Fahrzeugs in Bezug auf einen Referenzrahmen (z. B. normale flache Bodenausrichtung des Fahrzeugs) oder andere Aspekte der räumlichen Ausrichtung des Fahrzeugs einschließen. In bestimmten Ausführungsformen können die Sensoren 64 und 66 zum Beispiel konfiguriert sein, Indikatoren des relativen Winkels der Ziehverbindungen 48 bzw. 50 in Bezug auf den Traktor 42, das Arbeitsgerät 44 oder den Wagen 46 zu erkennen. In ähnlicher Weise können die Sensoren 64 und 66 konfiguriert sein, Indikatoren der relativen Position eines der Fahrzeuge 42, 44 oder 46 des Fahrzeugzugs 40 zueinander zu erkennen. Diesbezüglich können die Sensoren 64 und 66 zum Beispiel als Drehsensoren (z. B. zur Messung einer Winkelbewegung oder Ziehverbindungen 48 und 50 an verschiedenen Befestigungspunkten), als Lastsensoren (z. B. zur Messung der Menge und Richtung einer Kraft, die an die Ziehverbindungen 48 und 50 angelegt wird), als Drehmomentsensoren (z. B. zur Messung eines Drehmoments an den Ziehverbindungen 48 und 50) oder auf verschiedene andere Art und Weise konfiguriert sein.
Die GPS-Vorrichtung 68 kann auch konfiguriert sein, verschiedene Parameter, einschließlich Ausrichtungsinformationen zu erkennen. Zum Beispiel kann die GPS-Vorrichtung 68 konfiguriert sein, die absolute (oder relative) Position verschiedener der Fahrzeuge 42, 44 oder 46 oder verschiedener anderer Komponenten des Fahrzeugzugs 40 zu erkennen. In bestimmten Ausführungsformen kann die GPS-Vorrichtung 68 oder andere Sensorvorrichtung) konfiguriert sein, den Kippwinkel (z. B. Nick-, Gier- oder Rollwinkel) des Traktors 42 (oder anderen Fahrzeugs oder anderer Komponenten des Fahrzeugzugs 40) in Bezug auf die Referenzausrichtung (z. B. die normale Ausrichtung des Traktors 42) zu erkennen.
Man wird verstehen, dass die Sensoren 64 und 66, die GPS-Vorrichtung 68 und verschiedene andere Sensorvorrichtungen (z. B. andere GPS-Vorrichtungen (nicht dargestellt) mit der Steuerung 62 (oder anderen Vorrichtungen) auf unterschiedliche Art und Weise verbunden sein und mit diesen interagieren können. Zum Beispiel können die verschiedenen Sensorvorrichtungen in bestimmten Ausführungsformen der Steuerung 62 basierend auf verschiedenen erkannten Parametern relativ unverarbeitete Signale (z. B. Rohspannungen) bereitstellen.
In bestimmten Ausführungsformen können verschiedene Sensorvorrichtungen konfiguriert sein, verschiedene Rechnersysteme oder Verarbeitungskapazitäten (oder umgekehrt) aufzuweisen, sodass die Sensorvorrichtungen der Steuerung 62 verarbeitete Daten bereitstellen können (oder umgekehrt). Zum Beispiel kann die GPS-Vorrichtung 68 verschiedene Signale und Parameter erkennen, die erkannten Daten zu Positionskoordinaten, Kippwinkeln (z. B. Rollgraden) und so weiter verarbeiten und danach die verarbeiteten Daten der Steuerung 62 bereitstellen. Als weitere Beispiel können die Sensoren 64 und 66 der Steuerung 62 die tatsächliche Winkelmessung zwischen den Ziehverbindungen 48 und 50 und dem Traktor 42, dem Arbeitsgerät 44 oder Wagen 46 anstatt von Rohspannungen oder Strömen aus Winkelmessungen bereitstellen.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 62 mit einer oder mehreren der verschiedenen Sensorvorrichtungen (oder umgekehrt) integriert sein, sodass die eine oder die mehreren Sensorvorrichtungen und die Steuerung 62 als eine einzige Sensor- und Verarbeitungsvorrichtung betrachtet werden können. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 anstatt der in 1 dargestellten Position als eine einzige Einheit mit der GPS-Vorrichtung 68 oder einem der Sensoren 64 oder 66 ausgebildet sein.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, verschiedene Parameter (einschließlich Ausrichtungsinformationen) basierend auf den Ausrichtungsinformationen abzuleiten, die von den Sensorvorrichtungen bestimmt werden. Wenn der Sensor 66 zum Beispiel konfiguriert ist, einen Winkel zwischen der ziehenden Verbindung 50 und dem Arbeitsgerät 44 zu messen, kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, geometrische, mechanische, dynamische oder andere Eigenschaften des Fahrzeugzugs 40 zu benutzen, um den Winkel zwischen der Ziehverbindung 50 und dem Wagen 46, die relative Ausrichtung des Wagens 46 in Bezug auf das Arbeitsgerät 44 und so weiter zu bestimmen. Als weiteres Beispiel kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, Winkelinformationen aus den Sensoren 64 und 66 (z. B. direkte Winkelmessungen, Messungen einer Ziehkraftrichtung und so weiter) in Kombination mit Positionsinformationen aus der GPS-Vorrichtung 68 für den Traktor 42 zu benutzen, um die absolute Position jedes Fahrzeugs 42, 44 und 46 des Fahrzeugzugs 40 innerhalb eines Feldes zu bestimmen.
In der Ausführungsform aus 7A ist ein angetriebenes gezogenes Fahrzeug (d. h. der Güterwagen 46) hinter einem anderen gezogenen Fahrzeug (d. h. dem Saatgutablage-Arbeitsgerät 44) in Bezug auf das Zugfahrzeug (d. h. den Traktor 42) angeordnet. Andere Konfigurationen können möglich sein, einschließlich eines angetriebenen gezogenen Fahrzeugs, das zwischen einem Zugfahrzeug und einem anderen gezogenen Fahrzeug angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf 7B ist in einem anderen beispielhaften Fahrzeugzug 80 ein Traktor 82 konfiguriert, einen Güterwagen 84 über eine Ziehverbindung 86 zu ziehen, und der Güterwagen 84 ist konfiguriert, ein Saatgutablage-Arbeitsgerät 88 über eine Ziehverbindung 90 zu ziehen. Wie dargestellt, weist der Güterwagen linke und rechte Räder 92a und 92b auf, die von den Motoren 94 bzw. 96 angetrieben werden können. In anderen Ausführungsformen können andere Lenkanordnungen mit zugehörigen Lenkungsaktoren benutzt werden (z. B. ein Nachlaufrad mit einem hydraulischen Aktor zur Einstellung der Wegrichtung des Nachlaufrades). Das Arbeitsgerät 88 weist verschiedene nicht angetriebene Räder 98 auf die auf verschiedene Arten und Weisen über den Rahmen des Arbeitsgeräts 88 verteilt sein können. Wie oben in Bezug auf den Fahrzeugzug 40 erwähnt, sind andere Konfigurationen möglich, einschließlich Konfigurationen mit einem anderen Zugfahrzeug anstatt des Traktors 82, eines anderen angetriebenen gezogenen Fahrzeugs anstatt des Wagens 84, eines anderen gezogenen Fahrzeugs anstatt des Saatgutablage-Arbeitsgeräts 88, anderer Ziehverbindungen unterschiedlicher Konfigurationen und so weiter.
Der Fahrzeugzug 80 kann verschiedene Steuervorrichtungen aufweisen, die in ähnlicher Weise wie die in Bezug auf den Fahrzeugzug 40 beschriebenen Vorrichtungen konfiguriert sein können. Wie dargestellt, weist der Traktor 82 zum Beispiel eine GPS-Vorrichtung 104 und eine Steuerung 106 auf, die mit verschiedenen anderen Vorrichtungen des Fahrzeugzugs 80 verbunden sein können. Ein Sensor 100 (z. B. ein Winkel-, Kraft- oder anderer Sensor) ist an der Ziehverbindung 86 angeordnet und ein Sensor 102 (z. B. ein Winkel-, Kraft- oder anderer Sensor) ist an der Ziehverbindung 90 angeordnet, sodass die Sensoren 100 und 102 Ausrichtungsinformationen unter Bezugnahme auf verschiedene Aspekte des Fahrzeugzugs 80 bestimmen können.
Verschiedene andere Konfigurationen eines Fahrzeugzugs sind ebenfalls möglich. In bestimmten Ausführungsformen können die Saatgutablage-Arbeitsgeräte 44 und 88 (oder ein anderes Fahrzeug, das anstatt der Arbeitsgerät 44 und 88 benutzt wird) verschiedene angetriebene Bodeneingriffselemente (z. B. verschiedene angetriebene Räder) aufweisen. In bestimmten Ausführungsformen können zusätzliche gezogene (oder Zug-)Fahrzeuge benutzt werden. Zum Beispiel kann eine Reihe von Arbeitsgeräten oder anderen Fahrzeugen (nicht dargestellt) hinter dem Güterwagen 84 (oder anderen angetriebenen gezogenen Fahrzeug, das anstatt des Wagens 84 benutzt wird) gezogen werden oder kann vor dem Güterwagen 46 (oder anderen angetriebenen gezogenen Fahrzeug, das anstatt des Wagens 46 benutzt wird) gezogen werden. In ähnlicher Weise kann ein angetriebenes gezogenes Fahrzeug für einen Fahrzeugzug, der den Fahrzeugzügen 40 und 80 ähnlich ist, als ein Fahrzeug konfiguriert sein, das kein Güterwagen wie die Wagen 46 oder 84 ist. Dementsprechend wird man verstehen, wie oben erwähnt, dass das Steuersystem (und -verfahren), das hierin beschrieben ist, in Bezug auf Fahrzeugzüge benutzt werden kann, die andere sind als die beispielhaften Fahrzeugzüge 40 und 80.
In verschiedenen Implementierungen können verschiedene Steuerungen, Motoren, Sensorvorrichtungen und so weiter benutzt werden, um eine Lenkkorrektur für ein gezogenes Fahrzeug (und für das relevanten Fahrzeugzug im Allgemeinen) über die Steuerung eines anderen gezogenen Fahrzeugs mit angetriebenen Bodeneingriffselementen (z. B. angetriebenen Rädern) vorzunehmen. In der nachstehenden Analyse sind Beispiele einer solchen Lenkungssteuerung unter Bezugnahme auf den Fahrzeugzug 40 aus 7A beschrieben. Man wird jedoch verstehen, dass andere Implementierungen möglich sind, die andere Fahrzeugzüge (z. B. den Fahrzeugzug 80 oder andere) einschließen.
In verschiedenen Implementierungen kann es nützlich sein, die Steuerung 62, die Motoren 58 und 60 und einen oder mehrere des Sensors 64, des Sensors 66 und die GPS-Vorrichtungen 68 zu benutzen, um eine Lenkkorrektur für ein oder mehrere Fahrzeug des Fahrzeugzugs 40 zu bestimmen und anzuwenden. Zum Beispiel kann eine Abweichung des Arbeitsgeräts 44 von einer angestrebten Wegstrecke bei Pflanzvorgängen zu unerwarteten oder unerwünschten Pflanzmustern führen. Dementsprechend kann zur Gewährleistung einer geeigneten Anpflanzung eine Lenkkorrektur (z. B. basierend auf einer Bestimmung verschiedener Ausrichtungsinformationen) bestimmt und für das Arbeitsgerät 44 angewendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine solche Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 über eine Steuerung des Wagens 46 und nicht (oder zusätzlich zu) über eine direkte Steuerung des Arbeitsgeräts 44 vorgenommen werden.
Unter Bezugnahme auf 8A kann eine gerade Strecke über ebenen Boden (und während anderer Vorgänge) eine Ziehkraft aus dem Traktor 42 bewirken, dass der Fahrzeugzug 40 in einer relativ geraden Linie fährt. Falls also bewirkt wird, dass der Traktor 42 einer bestimmten (geraden) Wegstrecke folgt, können das Arbeitsgerät 44 (und der Wagen 46) tendenziell ebenfalls diesem Weg folgen. Dies kann zum Beispiel nützlich sein, falls bewirkt wird, dass der Traktor 42 entlang einer gewünschten (geraden) Wegstrecke für einen Pflanzvorgang mit dem Saatgutablage-Arbeitsgerät 44 fährt. Wie in 8A zu sehen ist, kann die geradlinige Strecke des gesamten Fahrzeugzugs 42 durch Messungen von ungefähr 90 Grad für verschiedene Winkel 118, 120, 122 und 124 zwischen den Ziehverbindungen 48 und 50 und den verschiedenen Fahrzeugen 42, 44 und 46 gekennzeichnet sein. Dementsprechend kann eine Abweichung von einer geradlinigen Strecke (oder anderen Zielwegen) durch andere Messungen der verschiedenen Winkel 118, 120, 122 und 124 angegeben werden. Wie oben erwähnt, können in bestimmten Implementierungen die Werte der Winkel 118, 120, 122 und 124 (oder verschiedene Indikatoren davon, wie verschiedene Kraftvektoren, die an den Ziehverbindungen 48 und 50 angewendet werden) von den Sensoren 64 und 66 (oder anderen) bestimmt werden.
Während eines relativ geraden Wegs kann das Arbeitsgerät 44 im Allgemeinen der Wegstrecke des Traktors 42 folgen, sodass das Arbeitsgerät 44 mit wesentlicher Genauigkeit entlang einer Zielwegstrecke gezogen werden kann, indem es einfach dieser Wegstrecke mit dem Traktor 42 folgt. Unter anderen Umständen fährt der Fahrzeugzug 40 jedoch möglicherweise nicht in einer relativ geraden Linie. Beim Wenden können zum Beispiel das Arbeitsgerät 44 und der Wagen 46 hinter dem Traktor 42 derart gezogen werden (und können zueinander derart angeordnet werden), dass das Arbeitsgerät 44 und der Wagen 46 nicht genau der Wegstrecke des Traktors 42 folgen. Unter weiterer Bezugnahme auf 8B kann eine ähnliche Fehlausrichtung der Wegstrecken des Arbeitsgeräts 44 und des Wagens 46 in Bezug auf die Wegstrecke des Traktors 42 während der Fahrt des Fahrzeugzugs 40 über abschüssiges Gelände (z. B. mit dem Pfeil 114 in 8B angegeben, der die Hangabwärtsrichtung anzeigt) stattfinden. Das offenbarte Lenksteuerungssystem (und -verfahren) können Lenkkorrekturen in diesen und anderen Szenarien automatisch bestimmen und anwenden, um einen Bediener bei der Beibehaltung der geeigneten Wegstrecke für das Arbeitsgerät 44 (und für den Fahrzeugzug 40 im Allgemeinen) zu unterstützen.
In bestimmten Implementierungen kann, wie oben erwähnt, eine Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 während eines Wegs des Fahrzeugzuges 40 (oder eines Anteils davon) auf abschüssigem Gelände bestimmt werden. Während zum Beispiel der Fahrzeugzug 40 über das Gelände fährt, das sich abwärts in einer Richtung neigt, die sich mindestens teilweise lateral über den Fahrzeugzug 40 (z. B. in der Richtung des Pfeils 114) erstreckt, kann die Schwerkraft auf den Wagen 46 bewirken, dass der Wagen 46 den Hang (d. h. in einer Hangabwärtsrichtung herabgleitet. Im Gegenzug kann dieses Gleiten des Wagens 46 das Arbeitsgerät 44 den Hügel herunter und weg von einer Zielwegstrecke des Arbeitsgeräts 44 ziehen. (Man wird verstehen, dass das hangabwärtige Heruntergleiten des Arbeitsgeräts 44 selbst auch zu dieser Abweichung von der Wegstrecke beitragen kann.) Dementsprechend kann eine Lenkkorrektur benötigt werden, um das Arbeitsgerät 44 zu der Zielwegstrecke zurückzuführen.
In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 unter Verwendung von Ausrichtungsinformationen von einem oder mehreren des Sensors 64, des Sensors 66 und der GPS-Vorrichtung 68 eine Lenkkorrektur bestimmen, um über ein abschüssiges Gelände zu fahren, welches das Arbeitsgerät 44 tendenziell auf eine Zielwegstrecke (z. B. einer geraden Linie über einen Hügel) zurückbringen wird. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 in bestimmten Implementierungen Kippinformationen von der GPS-Vorrichtung 68 oder Winkelinformationen von einem der beiden Sensoren 64 und 66 (z. B. Informationen, die den Wert eines oder mehrerer der Winkel 118, 120, 122 und 124 angeben) empfangen. Die Steuerung 62 kann diese Ausrichtungsinformationen (oder anderen, daraus abgeleiteten Parameter) benutzen, um einen Weg zu bestimmen, dem da Arbeitsgerät 44 folgen kann, um zu der Zielwegstrecke zurückzukehren (oder sich zumindest näher darauf hinzu zu bewegen). Zum Beispiel kann die Steuerung 62 basierend auf einer Identifizierung einer zu großen Winkelmessung für die Winkel 120 oder 124 bestimmen, dass der Wagen 46 und das Arbeitsgerät 44 hangabwärts in Bezug auf eine Zielwegstrecke gleiten. Dementsprechend kann die Steuerung 62 bestimmen, dass eine hangaufwärtige Lenkkorrektur benötigt wird. Die Größe und Zeitsteuerung einer solchen Lenkkorrektur (und anderer) kann basierend auf verschiedenen Faktoren bestimmt werden, einschließlich der Geometrie des Fahrzeugzugs 40 und der verschiedenen Fahrzeuge 42, 44 und 46, der dynamischen Eigenschaften der verschiedenen Fahrzeuge 42, 44 und 46, dem Abweichungsgrad von einem Zielweg, der Steuerung oder Benutzereinstellungen im Zusammenhang mit der Drehzahl, mit der die Abweichungen korrigiert wird, und so weiter.
Nach Bestimmen einer geeigneten Lenkkorrektur (z. B. wie oben beschrieben) kann die Steuerung 62 die Motoren 58 und 60 derart steuern, dass eine Differenz hinsichtlich der Drehzahl zwischen den rechten angetriebene Rädern 54a und den linken angetrieben Rändern 54b des Wagens 46 (oder eine Differenz hinsichtlich einer anderen Bodeneingriffsdrehzahl anderer linker und rechter Bodeneingriffselemente des Wagens 46) bewirkt wird. Auf diese Weise kann die angetriebene Drehung der Räder 54a und 54b den Wagen 46 derart lenken, dass das Arbeitsgerät 44 zurück zu (oder zumindest hin) zu der Zielwegstrecke geschoben wird. Wenn zum Beispiel die Räder 54b hangabwärts der Räder 54a (d. h. wie in 8B) fahren und eine hangaufwärtige Lenkkorrektur bestimmt wird, kann die Steuerung 62 bewirken, dass der Motor 60 die Räder 54b bei einer höheren Drehzahl dreht als der Motor 58 die Räder 54a dreht. Demzufolge kann der Wagen 46 in einer Hangaufwärtsrichtung gelenkt werden und kann dadurch das Arbeitsgerät 44 über die Ziehverbindung 50 hangaufwärts schieben, um die Abweichung des Arbeitsgeräts 44 von der Zielwegstrecke zu korrigieren.
In bestimmten Implementierungen kann die Lenkung des Wagens 46 basierend auf einer kontinuierlichen Erkennung von Ausrichtungsinformationen durch die verschiedenen Sensorvorrichtungen des Fahrzeugzugs 40 moduliert werden. Wenn zum Beispiel die Messungen der Winkel 118, 120, 122 oder 124 eine große Abweichung von einer geraden Wegstrecke anzeigen, kann die Steuerung 62 bewirken, dass die Motoren 58 und 60 eine relativ große Differenz hinsichtlich der Bodeneingriffsdrehzahlen der Räder 54a und 54b implementieren. Wenn die Winkelmessungen eine geeignete Verringerung der Abweichung anzeigen, kann die Steuerung 62 eine entsprechend reduzierte Differenz hinsichtlich der Bodeneingriffsdrehzahlen der Räder 54 und 54b bewirken, sodass das Arbeitsgerät 44 reibungslos zurück auf die Wegstrecke gebracht wird.
In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 eine Lenkkorrektur vor einer Abweichung des Arbeitsgeräts 44 (oder anderen Fahrzeugs des Fahrzeugzugs 40) von einer Zielwegstrecke bestimmen. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, eine vorbestimmte Karte eines Feldes zusammen mit Ausrichtungsinformationen von der GPS-Vorrichtung 68, Bodendrehzahlinformationen für den Traktor 42 und so weiter zu verwenden, um zu ermitteln, dass der Fahrzeugzug 40 dabei ist, über abschüssiges Gelände zu fahren. Wie oben erwähnt, können das Gewicht des Wagens 46 (und andere Faktoren) erwartungsgemäß und tendenziell bewirken, dass das Arbeitsgerät 44 von einer Zielwegstrecke während der Fahrt über ein bestimmtes abschüssiges Gelände abweicht. Dementsprechend kann die Steuerung 62 nach Identifizieren dessen, dass der Fahrzeugzug 40 kurz davor ist, über abschüssiges Gelände zu fahren, eine präemptive Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 bestimmen, die mittels Drehzahldifferenzen an den Motoren 58 und 60 angewendet werden kann, um die erwartete Abweichung zu vermeiden (oder zumindest zu verringern). In bestimmten Implementierungen kann eine solche Drehzahldifferenz basierend auf verschiedenen Faktoren, einschließlich zum Beispiel des erwarteten Neigungsgrades des bevorstehenden abschüssigen Geländes moduliert werden.
In bestimmten Implementierungen kann eine präemptive (oder vorbestimmte) Lenkkorrektur basierend auf Ausrichtungsinformationen für einen Teil des Fahrzeugzugs 40 implementiert sein. Während zum Beispiel der Traktor 42 über abschüssiges Gelände fährt, kann der Traktor 42 verschiedene Kippgrade erfahren, während das Arbeitsgerät 44 und der Wagen 46 noch immer auf relativ flachem Boden angeordnet sind. Basierend auf einer Erkennung dieses Kippwinkels an dem Traktor 42 (z. B. durch die GPS-Vorrichtung 68, eine Gyroskopvorrichtung und so weiter) kann eine erwarte bevorstehende Abweichung des Arbeitsgeräts 44 von einem Zielweg identifiziert werden und eine entsprechende Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 kann präemptiv bestimmt werden. Zum Beispiel kann basierend auf der Drehzahl und der Position des Traktors 42 und der Geometrie der Ziehverbindung 48 und des Arbeitsgeräts 44 bestimmt werden, dass Bodeneingriffselemente des Arbeitsgeräts 44 das abschüssige Gelände zu einem bestimmten Zeitpunkt erreichen werden. Falls eine Abweichung von einem angestrebten (z. B. geraden) Weg basierend auf dem auf dem abschüssigen Gelände fahrenden Arbeitsgerät 44 erwartet wird, kann eine Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 über den Wagen 46 zu (oder sogar vor) dem bestimmten Zeitpunkt angewendet werden.
In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 konfiguriert sein, Lenkkorrekturen für eine Wendewegstrecke des Fahrzeugzugs 40 zu bestimmen. Während der Fahrzeugzug 40 zum Beispiel einen Wendung ausführt, können das Arbeitsgerät 44 und der Wagen 46 tendenziell Wegstrecken mit im Allgemeinen kleineren Krümmungsradien als derjenigen der Wegstrecke des Traktors 42 folgen. Es kann nützlich sein, die Motoren 58 und 60 des Wagens 46 derart zu steuern, dass diese Differenz hinsichtlich der Wegstrecken zwischen dem Traktor 42 und dem Arbeitsgerät 44 korrigiert werden. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 bei einer Wendung, die zu einer ähnlichen Ausrichtung des Fahrzeugzugs 40 führt, die in 8B dargestellt ist, eine Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 vornehmen, indem veranlasst wird, dass der Motor 60 die Räder 54b bei einer höheren Drehzahl dreht als der Motor 58 die Räder 54a dreht. Auf diese Weise kann der Wagen 46 das Arbeitsgerät 44 aus seiner Wendung mit kleinerem Radius heraus und auf die Krümmungswegstrecke, die von dem Traktor 42 verfolgt wird, (oder einen anderen Zielweg) bringen. Die Steuerung 62 kann einen Wendevorgang für den Fahrzeugzug 40 auf verschiedene Arten und Weisen identifizieren, einschließlich über die Sensoren 64 und 66 (z. B. durch Messung der Winkel 118, 120, 122 und 124), über die GPS-Vorrichtung 68, über Sensoren (nicht dargestellt) an den lenkbaren Rädern oder Bedienersteuerungen des Traktors 42 oder auf verschiedene andere Arten und Weisen.
In bestimmten Implementierungen können Lenkkorrekturen für einen geraden Weg über relativ ebenen Boden bestimmt und angewendet werden. Über ebenen Boden können gezogene Fahrzeuge im Allgemeinen einem geraden Weg des Zugfahrzeugs mit geringer Abweichung folgen, jedoch können dennoch gewisse Abweichungen von einem Zielweg auftreten. Zum Beispiel kann ein Ereignis wie ein Aufprall auf das Arbeitsgerät 44 oder den Wagen 46 das Arbeitsgerät 44 oder den Wagen 46 aus der Ausrichtung mit der Wegstrecke des Traktors 42 bringen. Im Allgemeinen kann die Vorwärtsbewegung des Traktors 42 eine solche Abweichung tendenziell korrigieren. In bestimmten Implementierungen jedoch kann es nützlich sein, diese natürliche Tendenz unter verschiedenen Umständen (z. B. um das Arbeitsgerät 44 und den Wagen 46 auf einen geraden Weg mit erhöhter Drehzahl zurückzubringen) zu ergänzen. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 basierend auf einer Abweichung von einem geraden Weg (z. B. wie aus Winkelmessungen bestimmt, die von den Sensoren 64 und 66 erkannt werden) die Motoren 58 und 60 steuern, um die Abweichung schnell zu korrigieren.
Als anderes Beispiel kann es während eines Rückwärtsfahrwegs des Fahrzeugzugs 40 (z. B. während der Traktor zurücksetzt, um das Arbeitsgerät 44 und den Wagen 46 in einer Rückwärtsrichtung zu schieben), für einen Bediener relativ schwierig sein, eine gerade Linie (oder eine entsprechend gekrümmte) Wegstrecke für den gesamten Fahrzeugzug 40 manuell beizubehalten. Zum Beispiel kann das Arbeitsgerät 44 oder der Wagen 46 basierend auf leichten Abweichungen hinsichtlich der Kraft, des Geländes oder anderer Faktoren tendenziell von der Zielwegstrecke sogar bis zu dem Punkt einer Einknickausrichtung abweichen. Es kann dementsprechend für die Steuerung 62 nützlich sein, entsprechende Lenkkorrekturen an dem Arbeitsgerät 44 (und dem Wagen 46) während des Rückwärtsfahrwegs vorzunehmen.
Die Steuerung 62 kann einen Rückwärtsfahrvorgang für den Fahrzeugzug 40 und die Notwendigkeit für eine Lenkkorrektur während eines solchen Vorgangs auf verschiedene Arten und Weisen identifizieren. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 einen Rückwärtsfahrvorgang und die Notwendigkeit für Lenkkorrekturen über die Sensoren 64 und 66 (z. B. durch Messung der Winkel 118, 120, 122 und 124), über die GPS-Vorrichtung 68, über Sensoren (nicht dargestellt) an den Rädern oder Bedienersteuerungen des Traktors 42 oder auf verschiedene andere Arten und Weisen identifizieren. Die Lenkung des Wagens 46 kann dann durch eine derartige Steuerung der Motoren 58 und 60 gesteuert werden, dass geeignete Lenkkorrekturen an dem Arbeitsgerät 44 und dem Wagen 46 vorgenommen werden.
Bei den verschiedenen Lenkkorrekturen wie oben erwähnt und bei anderen Lenkkorrekturen kann die Steuerung 62 eine Differenz der Bodeneingriffsdrehzahlen der Räder 54a und 54b (oder anderer Bodeneingriffselemente anderer gezogener Fahrzeuge) auf verschiedene Arten und Weisen bewirken. In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 die Motoren 58 und 60 derart steuern, dass jedem der Räder 54a und 54b Leistung für eine Vorwärtsdrehung, jedoch bei unterschiedlichen Drehzahlen bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann eine vorwärts gerichtete Antriebskraft für den Wagen 46 an jedem der Räder 54a und 54b bereitgestellt werden, jedoch kann die Drehzahldifferenz zwischen den Rädern 54a und 54b zu einer Wendung des Wagens 46 (und dadurch des Arbeitsgeräts 44) führen. In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 die Motoren 58 und 60 derart steuern, dass nur einem Satz von Rädern 54a und 54b Leistung bereitgestellt wird. In bestimmten Implementierungen kann die Steuerung 62 die Motoren 58 und 60 derart steuern, dass einem oder mehreren der Sätze von Rädern 54a und 54b eine Bremskraft (oder Leistung für eine Rückwärtsdrehung) bereitgestellt wird.
Wie oben erwähnt, kann in bestimmten Ausführungsformen eine Lenkanordnung benutzt werden, die sich von der dargestellten Anordnung der Motoren 58 und 60 und Räder 54a und 54b unterscheidet. Unter weiterer Bezugnahme auf 8A und 8B kann zum Beispiel ein Nachlaufrad 126 (oder anderes Bodeneingriffselement zusammen mit einem hydraulischen (oder anderen) Aktor 128 zur Änderung der Wegrichtung des Nachlaufrades 126 bereitgestellt sein. Wie dargestellt, kann das Nachlaufrad 126 an dem Wagen 46 derart befestigt sein, dass das Nachlaufrad 126 von dem Aktor 128 um eine Schwenkachse 130 geschwenkt wird. Auf diese Weise kann das Nachlaufrad 126 durch den Aktor 128, der das Nachlaufrad 126 um die Achse 130 schwenkt, auf gesteuerte Weise mit verschiedenen Wegrichtungen (z. B. gerade nach vorne in Bezug auf den Wagen 46, wie dargestellt) ausgerichtet werden. Die Lenkung des Wagens 46 und dadurch die Korrektur der Lenkung des Arbeitsgeräts 44 können mittels des Aktors 128 entsprechend gesteuert werden, um das Nachlaufrad 126 um die Schwenkachse 130 zu bewegen. Eine solche Steuerung kann zusätzlich zu oder als Alternative zu der Steuerung der Lenkung des Wagens 46 mit den Motoren 58 und 60 oder mit verschiedenen anderen Lenkanordnungen implementiert werden. In bestimmten Implementierungen kann das Nachlaufrad 126 (oder andere Bodeneingriffsvorrichtungen oder Lenkanordnungen) an anderen Positionen an dem Wagen 46 angeordnet sein. Zum Beispiel können das Nachlaufrad 126 und der Aktor 128 oder ein Paar ähnliche Nachlaufräder und Aktoren zur hinteren Seite des Wagens 46 oder an verschiedenen anderen Positionen angeordnet sein.
Verschiedene beispielhafte Fahrzeugzüge und beispielhafte Lenkungssteuersysteme sind oben offenbart. In verschiedenen Implementierungen können diese und andere Systeme im Allgemeinen benutzt werden, um ein Verfahren zur Fahrzeugzug-Lenkungssteuerung (Vehicle-Train Steering Control = „VTSC“) zu implementieren und Aspekte der Lenkung für verschiedene Fahrzeugzüge zu steuern. Ein VTSC-Verfahren kann auf verschiedene Arten und Weisen implementiert werden, einschließlich durch automatische Vorgänge, die von der Steuerung 62 des Fahrzeugzugs 40 ausgeführt werden, durch manuelle Vorgänge (z. B. manuell gesteuerte Lenkvorgange) oder durch eine Kombination von automatischen und manuellen Vorgängen.
Unter Bezugnahme auch auf 9 kann ein beispielhaftes VTSC-Verfahren 200 das Bestimmen 202 von Ausrichtungsinformationen für einen relevanten Fahrzeugzug beinhalten. Ausrichtungsinformationen, die in Bezug auf ein bestimmtes Fahrzeug (z. B. den Wagen 46) bestimmt werden 202, können Indikatoren der absoluten oder relativen Position des Fahrzeugs, des Kippwinkels (z. B. Nick-, Gier- oder Rollwinkels) des Fahrzeugs in Bezug auf einen Referenzrahmen (z. B. normale flache Bodenausrichtung des Fahrzeugs) oder andere Aspekte der räumlichen Ausrichtung des Fahrzeugs (z. B. der absoluten Position des Fahrzeugs oder der relativen Position des Fahrzeugs in Bezug auf einen Referenzpunkt) einschließen. Ausrichtungsinformationen können für verschiedene Fahrzeuge des Fahrzeugzugs, einschließlich eines Zugfahrzeugs 204, eines ersten gezogenen Fahrzeugs 206 oder eines zweiten gezogenen Fahrzeugs 208 bestimmt werden 202. In bestimmten Implementierungen kann das erste gezogene Fahrzeug 206 ein gezogenes Fahrzeug mit angetriebenen und einzeln steuerbaren Rädern (z. B. ein Fahrzeug, das dem Wagen 46 ähnlich ist) sein und das zweite gezogene Fahrzeug 208 kann ein gezogenes Fahrzeug ohne angetriebene Räder (z. B. ein Fahrzeug, das dem Arbeitsgerät 44 ähnlich ist) sein.
Ausrichtungsinformationen können auf unterschiedliche Art und Weise bestimmt werden 202. In bestimmten Implementierungen können relevante Informationen von einer Sensorvorrichtung wie der GPS-Vorrichtung 68, einem oder beiden Sensoren 64 und 66 oder einer anderen Sensorvorrichtung bestimmt werden 202. Zum Beispiel kann eine Sensorvorrichtung (z. B. einer der Sensoren 64 und 66) Ausrichtungsinformationen im Zusammenhang mit einem der Fahrzeug 42, 44 oder 46 durch Bestimmen 210 der Messung (oder eines anderen Indikators) eines oder mehrerer der Winkel 118, 120, 122 und 124 zwischen den Fahrzeugen 42, 44 und 46 und den Befestigungsstrukturen 48 und 50 bestimmen 202. Gleichermaßen kann eine GPS-Vorrichtung (oder -Vorrichtungen), die zur separaten Identifizierung der Positionen jedes der Fahrzeuge 42, 44 und 46 konfiguriert sind, dadurch die Messung (oder anderen Indikator) eines oder mehrerer der Winkel 118, 120, 122 und 124 bestimmen 210.
In bestimmten Implementierungen kann eine Sensorvorrichtung (z. B. die GPS-Vorrichtung 68) Ausrichtungsinformationen basierend auf der Identifizierung 212 den Weg eines oder mehrerer Fahrzeuge eines Fahrzeugzugs über abschüssiges Gelände bestimmen 202. Zum Beispiel kann ein Gyroskop oder eine andere Vorrichtung (z. B. wie in der GPS-Vorrichtung 68 enthalten) benutzt werden, um einen Kippgrad des Traktors 42, des Arbeitsgeräts 44 oder des Wagens 46 zu bestimmen, der angeben kann, dass eines oder mehrere der Fahrzeuge 42, 44 und 46 über abschüssiges Gelände fahren. In bestimmten Implementierungen können Werte von einer bestimmten Sensorvorrichtung unter Berücksichtigung einer topografischen Darstellung eines Feldes analysiert werden, um einen Weg über abschüssiges Gelände zu identifizieren 212. Zum Beispiel kann eine gegenwärtige Position des Traktors 42 (wie z. B. von der GPS-Vorrichtung 68 bestimmt) mit einer zuvor vorhandenen topografischen Karte eines Feldes verglichen werden, um zu identifizieren 212, ob der Traktor 42 über abschüssigen Boden fährt. Gleichermaßen können Messungen der Winkel 118, 120, 122 oder 124 durch Sensoren 64 und 66 mit Streckeninformationen für den Traktor 42 (z. B. aus der GPS-Vorrichtung 68) kombiniert werden, um zu identifizieren 212, ob das Arbeitsgerät 44 oder der Wagen 46 über abschüssiges Gelände fahren können.
Basierend auf den bestimmten 202 Ausrichtungsinformationen kann dann eine Lenkkorrektur für das zweite gezogene Fahrzeug 208 bestimmt werden 220. Zum Beispiel kann eine Steuerung Ausrichtungsinformationen (z. B. Kippinformationen, Positionsinformationen und so weiter) von verschiedenen Sensorvorrichtungen empfangen und kann die Ausrichtungsinformationen analysieren, um eine Abweichung eines der Fahrzeuge 206 oder 208 von einem Zielweg zu identifizieren. Basierend auf der identifizierten Abweichung (und in bestimmten Implementierungen auf den bestimmten 202 Ausrichtungsinformationen) kann die Steuerung dann einen Korrekturwegstrecke bestimmten 220, der eines der Fahrzeuge 206 oder 208 folgen kann, um zum Zielweg zurückzukehren. In bestimmten Implementierungen kann eine Lenkkorrektur insbesondere für das zweite (z. B. nicht angetriebene) gezogene Fahrzeug 208 bestimmt werden 220.
In bestimmten Implementierungen können die bestimmten 202 Ausrichtungsinformationen direkt zur Bestimmung 220 einer Lenkkorrektur verwendet werden. Wenn zum Beispiel die GPS-Vorrichtung 68 Ausrichtungsinformationen bestimmt 202, die die absolute Position der verschiedenen Fahrzeuge 42, 44 und 46 auf dem Feld (oder die relative Position der verschiedenen Fahrzeuge 42, 44 und 46 zueinander) einschließen, kann eine entsprechende Lenkkorrektur direkt basierend auf solchen Ausrichtungsinformationen bestimmt werden 220. Wenn die GPS-Vorrichtung 68 als weiteres Beispiel einen gegenwärtigen (oder bevorstehenden) Weg über ein bestimmtes abschüssiges Gelände (d. h. Gelände von bekannten oder erkennbaren Konturen) identifiziert 212 und das Verhalten des Fahrzeugzugs 40 an einem solchen Hang bereits bekannt ist (oder von der Steuerung 62 aus bekannten Eigenschaften der Fahrzeuge 42, 44 und 46 bestimmt werden kann), kann eine Lenkkorrektur direkt aus dem identifizierten 212 Weg bestimmt werden 210.
Eine Lenkkorrektur kann auch direkt bestimmt werden 220, zum Beispiel in Implementierungen, in denen die Sensoren 64 und 66 einen bestimmten Winkel oder Satz von Winkeln zwischen den verschiedenen Fahrzeugen und Befestigungsstrukturen bestimmen 210. Zum Beispiel kann für einen bestimmten Wegverlauf (z. B. gerade Wege, Wendungen, Rückwärtsfahrweg und so weiter) über einen bestimmten Boden (z. B. abschüssigen Boden oder ebenen Boden) ein beliebiger bestimmter 210 Winkel über (oder unter) einem bestimmten Schwellenwert automatisch eine bestimmte Lenkkorrektur auslösen.
In bestimmten Implementierungen kann eine Lenkkorrektur für das zweite (z. B. nicht angetriebene) gezogene Fahrzeug 208 basierend auf Ausrichtungsinformationen (oder anderen) Informationen, die aus den bestimmten 202 Ausrichtungsinformationen abgeleitet werden, bestimmt werden 220. Zum Beispiel kann ein erster Typ von Ausrichtungsinformationen von einer Sensorvorrichtung bestimmt werden 202 und ein zweiter Typ von Ausrichtungsinformationen kann aus dem bestimmten 202 ersten Typ von Ausrichtungsinformationen abgeleitet werden. Eine Lenkkorrektur kann dann 220 basierend auf den abgeleiteten Ausrichtungsinformationen bestimmt werden.
Unter Bezugnahme auf den Fahrzeugzug 40, bei dem eine Lenkkorrektur basierend auf der Messung der Winkel 118, 120, 122 und 124 (oder auf anderen Winkeln zwischen verschiedenen Fahrzeugen und Befestigungsstrukturen) direkt bestimmt werden soll 220, können die Sensoren 64 und 66 die Winkel 118, 120, 122 und 124 direkt bestimmen 210 oder einer oder mehrerer der Winkel 118, 120, 122 und 124 können indirekt bestimmt werden 210. Zum Beispiel kann die Steuerung 62 die verschiedenen Winkel 118, 120, 122 und 124 basierend auf der Richtung (oder anderen Eigenschaften) von Ziehkräften an den Ziehverbindungen 48 und 50 (z. B. wie von den Sensoren 64 und 66 gemessen), basieren auf GPS-Messungen (z. B. von der GPS-Vorrichtung 68), basierend auf einem bekannten oder erwarteten Verhalten verschiedener der Fahrzeuge 42, 44 und 46 während eines identifizierten 212 Weges über eine bestimmte Neigung (wie z. B. von der GPS-Vorrichtung 68 identifiziert 212) und so weiter bestimmen 210.
In Implementierungen, bei denen ein Weg über abschüssiges Gelände identifiziert wurde 212 (z. B. direkt von einer GPS-Vorrichtung oder anderen Sensorvorrichtung oder indirekt durch verschiedene bestimmte 210 Winkel), kann die Lenkkorrektur bestimmt werden 220, um eine Hangabwärtsbewegung (z. B. hangabwärtiges Gleiten) eines der gezogenen Fahrzeuge 206, 208 zu korrigieren 222. Wenn zum Beispiel ein Weg über abschüssiges Gelände identifiziert wurde 212, kann bestimmt werden, dass der Wagen 46 auf dem abschüssigen Gelände (wie z. B. in Bezug auf 8B beschrieben) hangabwärts gleitet.
Ferner kann bestimmt werden, dass der Wagen 46 das Arbeitsgerät 44 hangabwärts zieht, während der Wagen 46 gleitet (z. B. basierend auf bestimmten 202 Ausrichtungsinformationen wie einer Position oder Winkelinformationen für das Arbeitsgerät 44 oder den Wagen 46). Wie oben erwähnt, kann ein relativ genauer Weg des Arbeitsgeräts 44 entlang einer Zielwegstrecke wichtig sein, um akkurate Pflanzvorgänge sicherzustellen. Dementsprechend kann es nützlich sein, eine Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 (sowie den Wagen 46) zu bestimmen 220, sodass das Arbeitsgerät 44 schnell und effizient auf die Zielwegstrecke zurückgebracht wird.
Nach Bestimmen 220 einer Lenkkorrektur kann die Lenkkorrektur angewendet werden 230, um die Wegstrecke des zweiten gezogenen Fahrzeugs 208 (und anderer Fahrzeuge des Fahrzeugzugs) zu korrigieren. In verschiedenen Implementierungen kann eine Lenkkorrektur für das zweite gezogene Fahrzeug 208 über die Steuerung 232 der Motoren an dem ersten gezogenen Fahrzeug 206 angewendet werden 230, sodass das erste gezogene Fahrzeug 206 gelenkt wird, um die Lenkung des zweiten gezogenen Fahrzeug 208 zu korrigieren. Zum Beispiel können die Motoren 58 und 60 in Bezug auf den Fahrzeugzug 40 separat gesteuert werden 232, um eine Differenz hinsichtlich der Bodeneingriffsdrehzahlen der gegenüberliegenden Räder 54a und 54b zu bewirken 234. Diese Differenz kann den Wagen 46 tendenziell in eine bestimmte Richtung lenken, sodass der Wagen 46 die bestimmte 220 Lenkkorrektur an dem Arbeitsgerät 44 herbeiführen kann. Man wird verstehen, dass andere Konfigurationen möglich sind, in denen anderen Motoren gesteuert werden 232, um Differenzen hinsichtlich der Bodeneingriffsdrehzahlen zwischen unterschiedlichen Bodeneingriffselementen anderer gezogener Fahrzeuge herbeizuführen.
In bestimmte Implementierungen kann eine Lenkkorrektur bestimmt werden 220, um die Lenkung des zweiten gezogenen Fahrzeugs 208 während eines identifizierten 212 Wegs über abschüssiges Gelände (wie z. B. oben in Bezug auf 8B beschrieben) zu korrigieren. In solchen Fällen kann die Anwendung 230 der Lenkkorrektur über die Steuerung 238 von Motoren an dem ersten gezogenen Fahrzeug 206 zuerst auf der Bestimmung 236 der Ausrichtung des ersten gezogenen Fahrzeugs 206 auf dem abschüssigen Gelände und danach auf der Steuerung 238 der Motoren an dem ersten gezogenen Fahrzeug, sodass ein hangabwärtiges Bodeneingriffselement bei einer höheren Bodeneingriffsdrehzahl betrieben wird als ein hangaufwärtiges Bodeneingriffselement, basieren. Zum Beispiel können in Bezug auf die Konfiguration in 8B Informationen aus der GPS-Vorrichtung 68 oder der Sensoren 64 und 66 benutzt werden, um einen Weg des Fahrzeugzugs 40 über abschüssiges Gelände zu identifizieren 212 und die Ausrichtung des Wagens 46 in Bezug auf die Neigung zu bestimmen 236. Die Motoren 58 und 60 können dann derart gesteuert werden 238, dass der Motor 60 (d. h. der hangabwärtige Motor, wie dargestellt) eine schnellere Drehung an dem Rad 54b bereitstellt als der Motor 58 (d. h. der hangaufwärtige Motor, wie dargestellt) für das Rad 54a bereitstellt.
In bestimmten Implementierungen kann das Anwenden 230 einer Lenkkorrektur für das zweite gezogene Fahrzeug andere Arten der Steuerung der verschiedenen Lenkanordnungen einschließen. In bestimmten Implementierungen kann das Anwenden 230 eine Lenkkorrektur für das zweite gezogene Fahrzeug das Einstellen 240 einer Fahrtrichtung eines Bodeneingriffselements des ersten gezogenen Fahrzeugs einschließen. Zum Beispiel kann in Bezug auf die in 8B dargestellte Konfiguration nach Bestimmen 220 einer Lenkkorrektur für das Arbeitsgerät 44 der Aktor 128 derart gesteuert werden, dass das Nachlaufrad 126 um die Schwenkachse 130 geschwenkt wird und dadurch die Fahrtrichtung des Nachlaufrades 126 geändert wird. Dies wiederum kann den Wagen 46 derart steuern, dass die bestimmte 220 Lenkkorrektur an dem Arbeitsgerät 44 vorgenommen werden kann. In anderen Implementierungen können andere Konfigurationen einer Lenkanordnung in ähnlicher Weise gesteuert werden. Zum Beispiel kann eine Zahnstangen- oder andere Anordnung benutzt werden, um die Fahrtrichtung eines schwenkenden, jedoch nicht nachlaufenden Rades (oder Räder) an dem Wagen 46 einzustellen.
In bestimmten Implementierungen kann eine Lenkkorrektur für das zweite gezogene Fahrzeug 208 während eines Rückwärtsfahr- oder Wendeweges 242 des jeweiligen Fahrzeugzugs bestimmt 220 und angewendet 230 werden. Falls unter Bezugnahme auf den Fahrzeugzug 40 aus 8B zum Beispiel der Fahrzeugzug 40 im Allgemeinen von links nach rechts fährt (aus der Perspektive von 8B), kann identifiziert werden, dass sich der Fahrzeugzug 40 auf einem Rückwärtsfahrweg 242 befindet. Basierend auf Ausrichtungsinformationen, die von (oder basierend auf Signalen von) der GPS-Vorrichtung 68, dem Sensor 64 oder dem Sensor 66 bestimmt werden 202, kann eine geeignete Lenkkorrektur bestimmt werden 220 und danach während des Rückwärtsfahrweges 242 angewendet werden 230. In ähnlicher Weise kann in Bezug auf den Fahrzeugzug 40 wie in 8B dargestellt identifiziert werden, dass sich der Fahrzeugzug 40 auf einem Wendeweg 242 (entweder auf die oder weg von der Neigung, die durch den Pfeil 114 angegeben) befindet. Basierend auf Ausrichtungsinformationen, die von (oder basierend auf Signalen von) der GPS-Vorrichtung 68, dem Sensor 64 oder dem Sensor 66 bestimmt werden 202, kann eine geeignete Lenkkorrektur bestimmt werden 220 und danach während des Wendeweges 242 angewendet werden 230.
Wie ebenfalls erwähnt, wurden die verschiedenen oben beschriebenen Szenarien lediglich beispielhaft dargestellt. Andere Konfigurationen eines Fahrzeugzugs und andere Implementierungen eines VTSC-Verfahrens können möglich sein. Zum Beispiel können die verschiedenen Betriebsvorgänge des oben beschriebenen VTSC-Verfahrens 200 alternativ in Bezug auf den Fahrzeugzug 80 angewendet werden, in dem sich das erste gezogene Fahrzeug 206 (d. h. der Wagen 84) zwischen dem Zugfahrzeug 204 (d. h. dem Traktor 82) und dem zweiten gezogenen Fahrzeug 208 (d. h. dem Arbeitsgerät 88) befindet.
Der Fachmann wird zu schätzen wissen, dass verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstands als ein computerimplementiertes Verfahren, ein System oder ein Computerprogrammprodukt ausgeführt werden kann. Dementsprechend können bestimmte Implementierungen voll und ganz als Hardware, voll und ganz als Software (einschließlich Firmware, speicherresidenter Software, Mikrocode usw.) oder als eine Kombination von Software- und Hardwareaspekten implementiert werden. Darüber hinaus können bestimmte Implementierungen die Form eines Computerprogrammprodukts auf einem computernutzbaren Speichermedium mit computernutzbarem Programmcode, der in dem Medium ausgeführt ist, annehmen.
Ein beliebiges geeignetes computernutzbares oder computerlesbares Medium kann benutzt werden. Das computernutzbare Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Ein computernutzbares oder computerlesbares Speichermedium (einschließlich einer Speichervorrichtung, die mit einer Rechenvorrichtung oder einer elektronischen Client-Vorrichtung verbunden ist) kann zum Beispiel ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, -gerät oder eine -vorrichtung oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorstehenden sein. Weitere spezifische Beispiele (eine nicht erschöpfende Liste) des computerlesbaren Mediums schließen die folgenden ein: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM), einen EPROM-Speicher (Erasable Programmable Read-Only Memory oder Flash-Speicher), eine Glasfaser, einen tragbaren CD-ROM-Speicher (Compact Disc Read-Only Memory), eine optische Speichervorrichtung. Im Kontext des vorliegenden Schriftstücks kann ein computernutzbares oder computerlesbares Speichermedium ein beliebiges tangibles Medium sein, das ein Programm zur Verwendung von oder in Verbindung mit dem Befehlsausführsystem, -gerät oder der -vorrichtung aufnehmen oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein übertragenes Datensignal mit darin ausgeführtem computerlesbarem Programmcode zum Beispiel im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle einschließen. Ein solches übertragenes Signal kann eine beliebige von verschiedenen Formen annehmen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine elektromagnetische, optische Form oder eine beliebige geeignete Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann nichtflüchtig sein und kann ein beliebiges computerlesbares Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung von oder in Verbindung mit einem Befehlsausführsystem, – gerät oder einer – vorrichtung übermitteln, übertragen oder transportieren kann.
Aspekte bestimmter Implementierungen sind hierin unter Bezugnahme auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Geräten (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Implementierungen der Offenbarung beschrieben. Man wird verstehen, dass jeder Block von Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen und Kombinationen von Blöcken in den Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen von Computerprogrammanweisungen implementiert werden können. Diese Computerprogrammbefehle können einem Prozessor eines Universalrechners, Spezialrechners oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu produzieren, sodass die Befehle, die von dem Prozessor des Computers oder einem anderen programmierbaren Datenverarbeitungsgerät ausgeführt werden, Mittel zur Implementierung der Funktionen/Handlungen schaffen, die in dem Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagrammblock oder den -blöcken spezifiziert sind. Diese Computerprogrammbefehle können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert werden, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung steuern kann, um in einer bestimmten Weise zu funktionieren, sodass die in dem computerlesbaren Speicher gespeicherten Befehle einen Herstellungsartikel produzieren, der Befehle aufweist, die die Funktion/Handlung implementieren, die in dem Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagrammblock oder den -blöcken spezifiziert sind. Die Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um die Ausführung einer Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung zu bewirken, um ein computerimplementiertes Verfahren zu erzeugen, sodass die Befehle, die auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Schritte zur Implementierung der Funktionen/Handlungen bereitstellen, die in dem Flussdiagramm und/oder dem Blockdiagrammblock oder den -blöcken spezifiziert sind.
Die Flussdiagramme und Blockdiagramme in den Figuren stellen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Implementierungen der vorliegenden Offenbarung bereit. Diesbezüglich kann jeder Block in dem Flussdiagramm oder den Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder einen Teil von Code repräsentieren, der einen oder mehrere ausführbare Befehle zur Implementierung der spezifizierten Logikfunktion(en) aufweist. Ferner können die Funktionen, die in den verschiedenen Blöcken genannt sind, in einigen alternativen Implementierungen in einer anderen als in den Figuren angegebenen Reihenfolge stattfinden. Zum Beispiel können zwei Blöcke, die nacheinander dargestellt sind, in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können in Abhängigkeit der jeweiligen Funktionalität manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellung von speziellen hardwarebasierten Systemen, die die spezifizierten Funktionen oder Handlungen ausführen, oder von Kombinationen von spezieller Hardware und Computerbefehlen implementiert werden können.
Die hier verwendete Terminologie soll nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dienen und die Offenbarung nicht einschränken. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „einer“, „eine“ auch die Pluralform einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Man wird ferner verstehen, dass die Verwendung der Ausdrücke „umfasst“ und/oder „umfassend“ in dieser Spezifikation die Gegenwart von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten angibt, jedoch nicht die Gegenwart oder Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließt.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zur Zwecken der Darstellung und Beschreibung präsentiert, soll jedoch nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung in der offenbarten Form einschränken. Viele Modifikationen und Variationen werden für den Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, ohne von dem Schutzbereich und Geist der Offenbarung abzuweichen. Ausdrücklich erläuterte Ausführungsformen wurden hierin gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und ihre praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und andere Durchschnittsfachmännern dazu in die Lage zu versetzen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen an dem bzw. den beschriebenen Beispiel(en) zu erkennen. Dementsprechend fallen verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen, die nicht die ausdrücklich beschriebene sind, innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche.

Claims

Lenkungssteuersystem für einen Fahrzeugzug (40, 80) mit einem Zugfahrzeug (12), einem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit mindestens einem Bodeneingriffselement (16, 52, 92, 126) und einem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), wobei das Lenkungssteuersystem Folgendes umfasst: eine Lenkanordnung zum Steuern der Lenkung des mindestens einen Bodeneingriffselements (16, 52, 92) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88); eine oder mehrere Sensorvorrichtungen, die konfiguriert sind, Ausrichtungsinformationen (202) für ein oder mehrere des Zugfahrzeugs (12), des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) während des Betriebs des Fahrzeugzuges (40, 80) zu bestimmen (202); und eine Steuerung (62), die zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen einer Lenkkorrektur (220) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202); und Anwenden der Lenkkorrektur (230) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), indem die Lenkanordnung zum Lenken des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 84) mindestens teilweise gesteuert wird.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem Zugfahrzeug (12) mittels einer ersten Ziehverbindung (48) gezogen wird, die das Zugfahrzeug (12) mit dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet, und das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mittels einer zweiten Ziehverbindung (50) gezogen wird, die das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung (62) und/oder eine oder mehrere der Sensorvorrichtungen ferner derart konfiguriert sind, basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202) einen Winkel (118) zwischen dem Zugfahrzeug (12) und der ersten Ziehverbindung (48) und/oder einen Winkel (120) zwischen der ersten Ziehverbindung (48) und dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) und/oder einen Winkel (122) zwischen dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) und der zweiten Ziehverbindung (50) und/oder einen Winkel (124) zwischen der zweiten Ziehverbindung (50) und dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bestimmen, wobei die Steuerung (62) ferner konfiguriert ist, die Lenkkorrektur (230) basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Winkeln (118, 120, 122, 124) zu bestimmen.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem Zugfahrzeug (12) mittels einer ersten Ziehverbindung (48) gezogen wird, die das Zugfahrzeug (12) mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet, und das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mittels einer zweiten Ziehverbindung (50) gezogen wird, die das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 4, wobei die Steuerung (62) und/oder eine oder mehrere der Sensorvorrichtungen ferner derart konfiguriert sind, basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202) einen Winkel (118) zwischen dem Zugfahrzeug (12) und der ersten Ziehverbindung (48) und/oder einen Winkel (120) zwischen der ersten Ziehverbindung (48) und dem zweiten gezogenen Fahrzeug (46, 88) und/oder einen Winkel (122) zwischen dem zweiten gezogenen Fahrzeug (46, 88) und der zweiten Ziehverbindung (50) und/oder einen Winkel (124) zwischen der zweiten Ziehverbindung (50) und dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bestimmen, wobei die Steuerung (62) ferner konfiguriert ist, die Lenkkorrektur (230) basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Winkeln (118, 120, 122, 124) zu bestimmen.
Lenkungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die eine oder die mehreren Sensorvorrichtungen eine oder mehrere GPS-Vorrichtungen (68) und/oder Winkelmessvorrichtungen einschließen.
Lenkungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (62) ferner konfiguriert ist, basierend auf den Ausrichtungsinformationen (202), den Weg des Zugfahrzeugs (12) und/oder des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und/oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) über abschüssiges Gelände zu identifizieren, wobei die Lenkkorrektur (230) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) bestimmt wird, um eine Hangabwärtsbewegung des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und/oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) aufgrund des abschüssigen Geländes zu korrigieren.
Lenkungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lenkanordnung mindestens einen Aktor (128) zum Einstellen einer Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements (126) aufweist, wobei das Anwenden der Lenkkorrektur (230) das Steuern des mindestens einen Aktors (128) beinhaltet, um die Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements (126) einzustellen.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Lenkanordnung einen ersten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines ersten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88), um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen, und einen zweiten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines zweiten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) aufweist, um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen, wobei das Anwenden der Lenkkorrektur das Steuern mindestens eines des ersten und des zweiten Motors (58, 60) beinhaltet, um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu lenken, indem eine Drehzahldifferenz zwischen jeweiligen Bodeneingriffsdrehzahlen des ersten und des zweiten Bodeneingriffselements (54a, 54b) bewirkt wird.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (62) ferner konfiguriert ist, die Lenkkorrektur während eines Rückwärtsfahrwegs und/oder eines Wendeweges des Fahrzeugzugs (40, 80) anzuwenden.
Lenkungssteuerverfahren für einen Fahrzeugzug (40, 80) mit einem Zugfahrzeug (12), einem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit mindestens einem Bodeneingriffselement (16, 52, 92, 126) und einem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), wobei das Lenkungssteuersystem Folgendes umfasst: Bestimmen, durch eine oder mehrere Sensorvorrichtungen, von Ausrichtungsinformationen (202) für ein oder mehrere des Zugfahrzeugs (12), des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) während des Betriebs des Fahrzeugzuges (40, 80); Bestimmen einer Lenkkorrektur (220) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202); und Anwenden der Lenkkorrektur (230) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88), indem die Lenkanordnung zum Lenken des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 84) mindestens teilweise gesteuert wird.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 11, wobei das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem Zugfahrzeug (12) mittels einer ersten Ziehverbindung (48) gezogen wird, die das Zugfahrzeug (12) mit dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet, und das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mittels einer zweiten Ziehverbindung (50) gezogen wird, die das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Bestimmen, basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202), einen Winkel (118) zwischen dem Zugfahrzeug (12) und der ersten Ziehverbindung (48) und/oder einen Winkel (120) zwischen der ersten Ziehverbindung (48) und dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) und/oder einen Winkel (122) zwischen dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) und der zweiten Ziehverbindung (50) und/oder einen Winkel (124) zwischen der zweiten Ziehverbindung (50) und dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88; und Bestimmen der Lenkkorrektur (230) basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Winkeln (118, 120, 122, 124).
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 11, wobei das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem Zugfahrzeug (12) mittels einer ersten Ziehverbindung (48) gezogen wird, die das Zugfahrzeug (12) mit dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet, und das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) von dem zweiten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mittels einer zweiten Ziehverbindung (50) gezogen wird, die das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) mit dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) verbindet.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: Bestimmen, basierend auf den bestimmten Ausrichtungsinformationen (202), einen Winkel (118) zwischen dem Zugfahrzeug (12) und der ersten Ziehverbindung (48) und/oder einen Winkel (120) zwischen der ersten Ziehverbindung (48) und dem zweiten gezogenen Fahrzeug (46, 88) und/oder einen Winkel (122) zwischen dem zweiten gezogenen Fahrzeug (46, 88) und der zweiten Ziehverbindung (50) und/oder einen Winkel (124) zwischen der zweiten Ziehverbindung (50) und dem ersten gezogenen Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88); und Bestimmen der Lenkkorrektur (230) basierend auf dem einen oder den mehreren bestimmten Winkeln (118, 120, 122, 124).
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 11, wobei die Lenkanordnung mindestens einen Aktor (128) zum Einstellen einer Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements (126) aufweist; und wobei das Anwenden der Lenkkorrektur (230) das Steuern des mindestens einen Aktors (128) beinhaltet, um die Fahrtrichtung des mindestens einen Bodeneingriffselements (126) einzustellen.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Identifizieren, basierend auf den Ausrichtungsinformationen (202), den Weg des Zugfahrzeugs (12) und/oder des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und/oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) über abschüssiges Gelände, wobei die Lenkkorrektur (230) für das zweite gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) bestimmt wird, um eine Hangabwärtsbewegung des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) und/oder des zweiten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) aufgrund des abschüssigen Geländes zu korrigieren.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Bestimmen, basierend auf den Ausrichtungsinformationen (202), dass ein erstes Bodeneingriffselement (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) hangabwärts von einem zweiten Bodeneingriffselement (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) in Bezug auf das abschüssige Gelände angeordnet ist; wobei die Lenkanordnung einen ersten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines ersten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88), um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen, und einen zweiten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines zweiten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) aufweist, um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen, wobei das Anwenden der Lenkkorrektur das Steuern mindestens eines des ersten und des zweiten Motors (58, 60) beinhaltet, sodass das erste Bodeneingriffselement (54a, 54b) bei einer höheren Bodeneingriffsdrehzahl als das zweite Bodeneingriffselement (54a, 54b) betrieben wird.
Lenkungssteuersystem nach Anspruch 11, wobei die Lenkanordnung einen ersten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines ersten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88), um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen, und einen zweiten Motor (58, 60) zum Antreiben einer Bewegung eines zweiten Bodeneingriffselements (54a, 54b) des ersten gezogenen Fahrzeugs (10, 44, 46, 84, 88) aufweist, um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu bewegen; und wobei das Anwenden der Lenkkorrektur das Steuern mindestens eines des ersten und des zweiten Motors (58, 60) beinhaltet, um das erste gezogene Fahrzeug (10, 44, 46, 84, 88) zu lenken, indem eine Drehzahldifferenz zwischen jeweiligen Bodeneingriffsdrehzahlen des ersten und des zweiten Bodeneingriffselements (54a, 54b) bewirkt wird.
Lenkungssteuerverfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Identifizieren eines Rückwärtsfahrweges und/oder eines Wendeweges des Fahrzeugzugs (40, 80); wobei die Lenkkorrektur während des Rückwärtsfahrweges und/oder des Wendeweges des Fahrzeugzugs (40, 80) angewendet wird.