DE102018214065A1

DE102018214065A1 - Produktdosiersystem mit geschwindigkeitsanpassung, basierend auf der neigung der maschine, und methoden für den betrieb desselben

Info

Publication number: DE102018214065A1
Application number: DE102018214065.0A
Authority: DE
Inventors: Keith L. Felton; Elijah B. Garner; Stanley R. Borkgren
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-03-21
Also published as: CA3014763A1; US20190082585A1; AU2018208629A1; BR102018017100A2; US10575457B2

Abstract

Ein Verfahren für die Bedienung eines volumetrischen Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug, das den Neigezustand des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene mittels eines Sensors erkennt, während sich das Arbeitsfahrzeug bewegt. Das Verfahren umfasst auch das Generieren eines Steuerbefehls durch einen Prozessor für ein Dosierelement, basierend auf, zumindest teilweise, dem festgestellten Neigezustand. Das Verfahren schließt weiterhin ein Variieren der Betätigungsgeschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl ein. Ein System für dieses Verfahren wird ebenfalls offenbart.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Nicht zutreffend.
ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Nicht zutreffend.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf Arbeitsfahrzeuge und Arbeitsgeräte, und genauer auf ein Produktdosiersystem für ein Arbeitsfahrzeug mit Geschwindigkeitsanpassung, basierend auf der Neigung der Maschine, und Verfahren für den Betrieb desselben.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Arbeitsfahrzeuge, wie pneumatische Drillmaschinen und andere Aussaatgeräte, sind für die Ausbringung von Saatgut, Dünger und/oder anderen partikulären Produkte auf ein Feld konfiguriert. Das Arbeitsfahrzeug kann außerdem mit einem Bodenbearbeitungsgerät ausgestattet sein, um das Produkt unter die Ackerkrume zu bringen.
Arbeitsfahrzeuge umfassen in der Regel einen oder mehrere Behälter und ein Dosiersystem, das eine zuvor festgelegte Menge des Produkts aus dem Behälter ausgibt, während sich das Arbeitsfahrzeug über das Feld bewegt. Die dosierten Partikel begeben sich in einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom, der von einem Luftstromsystem des Fahrzeugs erzeugt wird. Sobald die Partikel im Luftstrom sind, werden sie an den Boden abgegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung bietet ein verbessertes Dosiersystem und Verfahren für den Betrieb eines Dosierelements durch automatische Anpassung der Geschwindigkeit des Elements, zumindest teilweise auf dem erkannten Gefälle des Geländes basierend.
In einem Aspekt bietet die Offenbarung ein Verfahren für den Betrieb eines volumetrischen Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug. Das Verfahren schließt das Erkennen des Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene mittels eines Sensors ein, während sich das Arbeitsfahrzeug bewegt. Das Verfahren schließt auch das Generieren eines Steuerbefehls durch einen Prozessor für ein Dosierelement ein, das zumindest teilweise auf dem festgestellten Neigezustand basiert. Das Verfahren schließt weiterhin ein Variieren der Betätigungsdrehzahl des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl ein.
In einem weiteren Aspekt wird ein volumetrisches Dosiersystem für ein Arbeitsfahrzeug offenbart. Das System schließt einen Produktbehälter und ein Dosierelement ein, das für die Betätigung bei einer Geschwindigkeit für das Dosieren eines Produkts aus dem Produktbehälter konfiguriert ist. Die Geschwindigkeit ist variabel. Das System schließt weiter einen Sensor ein, der zum Erkennen eines Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene konfiguriert ist. Das System schließt außerdem ein Steuerungssystem ein, das zum Generieren eines Steuerbefehls für das Dosierelement konfiguriert ist, zumindest teilweise auf dem vom Sensor festgestellten Neigezustand basierend. Das Steuerungssystem ist für das Variieren der Geschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl konfiguriert.
In einem zusätzlichen Aspekt bietet die Offenbarung ein Verfahren für die Bedienung eines volumetrischen Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug. Das Dosiersystem schließt ein drehbares Dosierelement ein. Dieses Verfahren schließt den Empfang von Bedienereingaben in Bezug auf einen Produkttyp und ein vorgesehenes Anwendungsverhältnis ein. Das Verfahren schließt auch das Erkennen eines Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene mittels eines Sensors ein, während sich das Arbeitsfahrzeug bewegt. Das Verfahren schließt weiter den Zugriff auf ein Speicherelement ein, das eine Vielzahl von gespeicherten Datensätzen einschließt, die Neigezustände, Zielgeschwindigkeiten des Dosierelements und Anwendungsverhältnisse korrelieren. Außerdem schließt das Verfahren das Erkennen eines der Vielzahl von Datensätzen ein, der auf den Produkttyp zutrifft. Zudem schließt das Verfahren das Generieren eines Steuerbefehls durch einen Prozessor für das Dosierelement entsprechend dem einen aus der Vielzahl der Datensätze erkannten Satzes ein, zumindest teilweise auf dem festgestellten Neigezustand und dem anvisierten Anwendungsverhältnis basierend. Das Verfahren schließt außerdem ein Variieren der Winkeldrehgeschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl ein.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den begleitenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offensichtlich werden.
Figurenliste

1 ist eine Rückansicht eines Arbeitsfahrzeugs entsprechend der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Schnittzeichnung eines Dosiersystems und eines Luftstromsystems des Arbeitsfahrzeugs aus 1;
3 ist eine Seitenansicht des Arbeitsfahrzeugs aus 1, dargestellt in einem von vorn nach hinten ansteigenden Gelände, das dem Arbeitsfahrzeug eine Längsneigung aufzwingt;
4 ist eine Rückansicht des Arbeitsfahrzeugs aus 1, dargestellt in einem von seitwärts ansteigenden Gelände, das dem Arbeitsfahrzeug eine Querneigung aufzwingt;
5 ist ein Datenflussdiagramm eines Steuerungssystems des Arbeitsfahrzeugs aus 1 entsprechend beispielhaften Ausführungsformen, und
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren der Bedienung des Arbeitsfahrzeugs aus 1 entsprechend den beispielhaften Ausführungsformen darstellt.

Gleiche Referenzsymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden ein oder mehr beispielhafte Ausfführungsformen eines Saatgutdosiersystems für eine Sämaschine beschrieben, wie ein Pneumatik-Säwagen, sein Säsystem, das/die Steuerungssystem/e und die Verfahren für die Bedienung desselben, wie in den beigefügten Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt. Diverse Modifikationen an den beispielhaften Ausführungsformen können von einem Fachmann in Betracht gezogen werden.
Sofern nicht anders beschränkt oder modifiziert, kennzeichnen hierin verwendete Listen mit Elementen, die durch Konjunktive (z. B. „und“) getrennt und denen auch die Formulierung „eine oder mehrere“ oder „mindestens eine von“ vorangestellt sind, Konfigurationen oder Anordnungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine Kombination daraus einschließen. So gibt beispielsweise „mindestens eine von A, B und C“ oder „eine oder mehr von A, B und C“ die Möglichkeiten von nur A, nur B, nur C oder jede beliebige Kombination von zwei oder mehr von A, B und C an (z. B. A und B, B und C, A und C oder A, B und C).
Des Weiteren können zur Detaillierung der Offenbarung Richtungsbegriffe wie „vordere“, „hinten“, „Vorderseite“, „Rückseite“, „seitlich“, „horizontal“ und „vertikal“ verwendet werden. Solche Begriffe werden, zumindest teilweise, in Bezug auf die Richtung, in der sich das Arbeitsfahrzeug oder das Arbeitsgerät während der Verwendung bewegt, bestimmt. Der Begriff „vorwärts“ und der abgekürzte Begriff „vordere“ (sowie etwaige Ableitungen und Variationen) beziehen sich auf eine Richtung, die der Bewegungsrichtung des Arbeitsfahrzeugs entspricht, während sich der Begriff „hinten“ (und Ableitungen und Variationen) auf eine entgegengesetzte Richtung bezieht. Der Begriff „Vorwärts-Rückwartsachse“ kann sich auch auf eine Achse beziehen, die sich in vorderer und hinterer Richtung fortsetzt. Dementsprechend kann sich der Begriff „Querachse“ auf eine Achse beziehen, die im rechten Winkel zur Längsachse verläuft und sich in einer horizontalen Ebene fortsetzt. das heißt, eine Ebene, die sowohl Längs- als auch Querachsen enthält. Der Begriffe „vertikal“, wie er hierin auftritt, bezieht sich auf eine Achse oder eine Richtung orthogonal zur horizontalen Fläche, die die Längs- und Querachsen enthält.
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Modul“ auf jede Hardware, Software, Firmware, elektronische Steuerkomponente, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorvorrichtung, einzeln oder in jeglicher Kombination, einschließlich und ohne Einschränkungen: anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), einer elektronischen Schaltung, einem Prozessor (geteilt, dezidiert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehr Software- oder Firmware-Programme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin in Bezug auf funktionale und/oder logische Blockkomponenten und diverse Ablaufschritte beschrieben sein. Es sollte berücksichtigt werden, dass solche Blockkomponenten durch jegliche Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten realisiert werden können, die zur Ausführung der spezifizierten Funktionen konfiguriert sind. Beispielsweise kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung diverse integrierte Schaltkreiskomponenten nutzen, z. B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen, die eine Vielfalt von Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuergeräte ausführen könnten. Darüber hinaus werden Fachleute schätzen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit jeder beliebigen Anzahl von Systemen in die Praxis umgesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene Arbeitsfahrzeug lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Herkömmliche Techniken in Bezug auf die Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalisierung, Steuerung und andere funktionale Aspekte der Systeme (und der jeweiligen Betriebskomponenten der Systeme) werden der Kürze halber hierin möglicherweise nicht beschrieben. Des Weiteren sind die in den verschiedenen, hierin enthaltenen Figuren gezeigten Verbindungslinien zur Darstellung beispielhafter funktionaler Beziehungen und/oder physischer Verbindungen zwischen den diversen Elementen gedacht. Es ist zu beachten, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten sein können.
Fachleute werden schätzen, dass gewisse Aspekte der offenbarten Thematik als Verfahren, System oder Produkt eines Computerprogramms ausgeführt sein können. Dementsprechend können gewisse Ausführungsformen gänzlich als Hardware, gänzlich als Software (inklusive Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder als eine Kombination aus Software und Hardware (und anderen) Aspekten implementiert werden. Des Weiteren können gewisse Ausführungsformen die Gestalt eines Produkts eines Computerprogramms auf einem von einem Computer nutzbaren Speichermedium annehmen, das einen dem Medium innewohnenden, von einem Computer nutzbaren Programmcode umfasst.
Jedes geeignete vom Computer nutzbare oder lesbare Medium kann genutzt werden. Das im Computer nutzbare Medium kann ein vom Computer lesbares Signalmedium oder ein vom Computer lesbares Speichermedium sein. Bei einem von einem Computer nutz- oder lesbaren Speichermedium (inklusive eines mit einem Computer oder elektronischen Client-Gerät assoziierten Speichergeräts) kann es sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, um ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, einen Apparat oder ein Gerät oder jede geeignete Kombination des Vorgenannten handeln. Weitere spezifische Beispiele (eine nicht erschöpfende Liste) des vom Computer lesbaren Mediums würden Folgende einschließen: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehr Kabeln, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Festspeicher (ROM), einen lösch- und programmierbarer Festspeicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine Glasfaser, ein tragbarer Compact-Disc-Festspeicher (CD-ROM), ein optisches Speichergerät. In Verbindung mit diesem Dokument kann ein vom Computer nutzbares oder lesbares Speichermedium jedes konkrete Medium sein, das ein Programm zur Nutzung durch oder in Verbindung mit dem Befehlsausführungssystem, Apparat oder Gerät enthalten oder speichern kann.
Ein von einem Computer lesbares Signalmedium kann ein mit einem vom Computer lesbaren, darin enthaltenen Programmcode verbreitetes Datensignal einschließen, wie beispielsweise im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. So ein verbreitetes Signal kann eine Vielzahl von Formen annehmen, darunter, aber nicht ausschließlich, elektromagnetische, optische oder jede geeignete Kombination davon. Ein vom Computer lesbares Signalmedium kann nichtflüchtig und jedes beliebige, vom Computer lesbares Medium sein, das kein vom Computer lesbares Speichermedium ist und das kommunizieren, verbreiten oder ein Programm für den Einsatz durch ein oder in Verbindung mit einem Befehlsausführungssystem, Apparat oder Gerät transportieren kann.
Aspekte bestimmter hierin beschriebener Ausführungsformen können mit Bezug auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Apparaten (Systemen) und Produkten von Computerprogrammen entsprechend der Ausführungsform der Erfindung beschrieben sein. Es ist zu verstehen, dass jeder Block solcher Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme, und Kombinationen aus Blöcken in solchen Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen, von Computerprogrammanweisungen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines Universalrechners, Spezialrechner oder einem anderen programmierbaren Datenverarbeitungsapparat zur Herstellung einer Maschine so bereitgestellt werden, dass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder einen anderes programmierbares Datenverarbeitungsapparat ausgeführt werden, Mittel für die Implementierung der im Flussdiagramm und/oder dem Block oder den Blöcken des Blockdiagramms spezifizierten Funktionen/Vorgänge schaffen.
Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem vom Computer lesbaren Speicher gespeichert werden, der einen Computer oder einen anderen programmierbaren Datenverarbeitungsapparat zum Funktionieren in einer bestimmten Weise veranlasst, so dass die im vom Computer lesbaren Speicher gespeicherten Anweisungen ein Herstellungserzeugnis inklusive Anweisungen produzieren, die die/den im Flussdiagramm und/oder dem Block oder den Blöcken des Blockdiagramms spezifizierte/n Funktion/Vorgang implementieren.
Die Computerprogrammanweisungen können auch in einen Computer oder einen anderen Datenverarbeitungsapparat geladen werden, um eine Reihe von Betriebsschritten für die Durchführung am Computer oder einem anderen programmierbaren Apparat zu veranlassen, um einen vom Computer implementierten Ablauf zu erstellen, so dass die Anweisungen, die vom Computer oder einem anderen programmierbaren Apparat ausgeführt werden, Schritte zur Implementierung der im Flussdiagramm und/oder dem Block oder den Blöcken des Blockdiagramms spezifizierten Funktionen/Vorgänge bereitstellen.
Alle Fluss- und Blockdiagramme in den Figuren, oder ähnlicher Erläuterung oben, können die Architektur, Funktionalität und die Bedienung möglicher Implementationen von Systemen, Verfahren und Produkten von Computerprogrammen entsprechend der diversen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Fluss- oder Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder einen Teil des Codes darstellen, der eine oder mehr ausführbare Anweisungen für die Implementierung der spezifizierten logischen Funktion/en umfasst. Es ist auch zu beachten, dass in manchen alternativen Implementationen die im Block (oder anderweitig hierin beschriebenen) aufgeführten Funktionen nicht in der in den Figuren genannten Reihenfolge erscheinen. Zum Beispiel können zwei aufeinanderfolgend gezeigte Blöcke (oder zwei aufeinanderfolgend beschriebene Vorgänge) tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke (oder Vorgänge) können manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, je nach der betreffenden Funktionalität. Es ist ebenfalls zu beachten, dass jeder Block eines jeden Blockdiagramms und/oder der Flussdiagrammdarstellung, und Kombinationen aus Blöcken jedes Blockdiagramms und/oder Flussdiagrammdarstellungen, von speziellen, auf Hardware basierenden Systemen implementiert werden können, die die spezifizierten Funktionen oder Vorgänge ausführen, oder Kombinationen aus speziellen Hardware und Computeranweisungen.
Im Folgenden werden eine oder mehr beispielhafte Implementationen des offenbarten Arbeitsfahrzeugs für die Dosierung und Einbringung eines Produkts in den Boden beschrieben, wie in den beiliegenden Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt. Im Allgemeinen umfasst das offenbarte Arbeitsfahrzeug ein Dosiersystem (z. B. ein volumetrisches Dosiersystem), das ein Produkt aus einem Vorratsbehälter präzise ausgibt, während sich das Fahrzeug über das Gelände bewegt. Die Neigung (d. h. Steigung oder Gefälle) des Geländes und/oder die Neigung (positiver oder negativer Längs- und Querneigungswinkel) des Arbeitsfahrzeugs/Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene wird während des Betriebs festgestellt, und ein Steuerungssystem steuert das Dosiersystem basierend auf der festgestellten Neigung. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit eines Dosiergerätes auf der festgestellten Neigung basierend gesteuert werden. Dementsprechend sorgt das Arbeitsfahrzeug für das gewünschte Anwendungsverhältnis (z. B. die Menge der Produktmasse je Morgen des Geländes).
In manchen Ausführungsformen schließt das Dosiersystem ein Dosiergerät ein, wie beispielsweise eine Walze. Das System kann auch einen Aktuator einschließen, der die Walze dreht, um eine vorbestimmte und abgemessene Menge des Produkts durch das System zu dosieren. Die Geschwindigkeit des Dosiergerätes wird von einem Steuerungssystem gesteuert. Das Steuerungssystem gleicht automatisch die Neigung des Geländes aus, auf dem sich das Arbeitsfahrzeug bewegt. Entsprechend bieten die Dosierverfahren und Systeme der vorliegenden Offenbarung einen besseren Sävorgang für die landwirtschaftliche Arbeit.
1 stellt ein Arbeitsfahrzeug 100 entsprechend den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann von einem anderen Fahrzeug gezogen werden, wie etwa einem Traktor. Somit kann es sich beim Arbeitsfahrzeug 100 um ein gezogenes Arbeitsfahrzeug handeln. In anderen Ausführungsformen kann es sich beim Arbeitsfahrzeug 100 der vorliegenden Offenbarung um ein selbstfahrendes Fahrzeug handeln. In manchen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 eine pneumatische Drillmaschine oder ein Pressluftbohrer sein. Es wird vorausgesetzt, dass das abgebildete Arbeitsfahrzeug 100 eine beispielhafte Ausführungsform ist. Eine oder mehr Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung können in einem anderen Arbeitsfahrzeug enthalten sein, wie einer Pflanzmaschine, einem Produktwagen oder einem anderen Arbeitsfahrzeug, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Das Arbeitsfahrzeug 100 schließt eine Vorderseite 114 und eine Rückseite 116 ein. Das Arbeitsfahrzeug 100 schließt außerdem eine erste Seite 120 und eine zweite Seite 122 ein. Im Allgemeinen kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein Fahrgestell 110 und eine Vielzahl an Rädern 112 einschließen. Beim Fahrgestell 110 kann es sich um einen festen oder flexiblen Rahmen handeln, der die im Folgenden im Detail beschriebenen Komponenten trägt. Die Räder 112 können das Fahrgestell 110 auf dem Gelände tragen und die Bewegung des Fahrzeugs 100 über das Gelände ermöglichen.
In 1 ist eine Fahrtrichtung 118 zu Bezugszwecken angegeben. Man wird zu schätzen wissen, dass die Längsachse des Arbeitsfahrzeugs 100 (sich zwischen Front 114 und Rückseite 116 erstreckend) parallel zur Fahrtrichtung 118 verläuft. In 1 ist auch eine seitliche Richtung 124 angegeben, und man wird zu schätzen wissen, dass sich eine Querachse des Arbeitsfahrzeugs 100 (zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 erstreckend) parallel zur seitlichen Richtung 124 verläuft. Des Weiteren ist in 1 eine vertikale Richtung 126 zu Bezugszwecken angegeben.
Zusätzlich ist in 1 eine horizontale Bezugsebene angegeben. Die Räder 112 können das Fahrzeug 100 auf der horizontalen Ebene 101 tragen. Mit anderen Worten: das Arbeitsfahrzeug 100 kann über Gelände fahren, das sich innerhalb der horizontalen Ebene 101 befindet. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann außerdem entlang eines ansteigenden oder fallenden Geländes fahren. Wie in 3 dargestellt, kann das Arbeitsfahrzeug 100 über ein fallendes Gelände 103 fahren, das sich in einem Winkel 105 relativ zur horizontalen Ebene 101 in Längsrichtung befindet. Zum Beispiel kann das Arbeitsfahrzeug 100 wie in 3 dargestellt auf dem Gelände 103 bergauf oder bergab fahren, um auf das Arbeitsfahrzeug 100 eine Längsneigung auszuüben. Auch kann das Arbeitsfahrzeug 100, wie in 4 dargestellt, auf einer Böschung (d. h. einem seitlich geneigten Gelände 103) fahren, um eine Querneigung auf das Arbeitsfahrzeug 100 auszuüben, so dass sich die erste Seite 120 und die zweite Seite 122 relativ zur horizontalen Ebene 101 auf verschiedenen Höhen befinden. Obwohl nicht dargestellt, kann das Arbeitsfahrzeug 100 auch über Gelände fahren, das für diverse Kombinationen aus Längs- und Querneigung sorgt.
Wie in 1 und 2 dargestellt, kann das Arbeitsfahrzeug ein oder mehr Produktbehälter 128 einschließen. Der Behälter 128 kann vom Fahrgestell 100 getragen werden und befindet sich nahe der Rückseite 116. In manchen Ausführungsformen kann sich der Behälter 128 auch mittig zwischen der ersten Seite 120 und der zweiten Seite 122 befinden. Der Produktbehälter 128 kann Saatgut, Dünger und/oder andere partikulare oder körnige Produkte enthalten.
Zusätzlich kann das Arbeitsfahrzeug 100 mindestens ein Dosiersystem 130 einschließen. Das Dosiersystem 130 kann ein volumetrisches Dosiersystem sein. Das Dosiersystem 130 kann in einigen Ausführungsformen im Allgemeinen unter dem Produktbehälter 128 angeordnet sein. So können Partikel des Produkts im Behälter 128 dank der Schwerkraft in das Dosiersystem 130 fallen. Das Dosiersystem 130 kann zum Dosieren des Produkts aus dem Behälter 128 mit kontrollierter Geschwindigkeit betrieben werden, während sich das Fahrzeug 100 über das Feld bewegt.
Das Arbeitsfahrzeug 100 kann auch ein Luftstromsystem 132 einschließen. Das Luftstromsystem 132 kann einen Lüfter 134 einschließen, der einen Luftstrom erzeugt. Das Luftstromsystem 132 kann außerdem eine Vielzahl von Luftstromvorrichtungen (z. B. Verteilerkanäle, Schläuche, Leitungen usw.) einschließen, die vom Lüfter 134 geblasene Luft empfangen. Partikel des Produkts (vom Dosiersystem 130 dosiert) können in den Luftstrom fallen und zu einem Verteilersystem 136 fließen. Wie in 1 dargestellt, kann das Verteilersystem 136 eine Vielzahl von Schläuchen, Leitungen oder anderen Kanälen einschließen, die sich entlang der seitlichen Richtung 124 in andere Bereiche des Fahrzeugs 100 erstrecken. Die Partikel des Produkts können vom Luftstrom durch das Verteilersystem 136 zum Boden hin bewegt werden. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann außerdem ein Bodenbearbeitungssystem 138 mit Öffnern, Motorhacken oder anderen, ähnlichen Arbeitsgeräten einschließen, die den Boden für die Aufnahme von Saatgut, Dünger oder anderen, durch das Verteilersystem 136 gelieferten Produkten vorbereiten.
Weiterhin kann das Arbeitsfahrzeug 100 ein Steuerungssystem 140 einschließen. Das Steuerungssystem 140 kann mit dem Dosiersystem 130 kommunizieren und für die Steuerung des Dosiersystems 130, des Luftstromsystems 132, und/oder anderer Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 konfiguriert sein. Das Steuerungssystem 140 kann vollständig vom Arbeitsfahrzeug 100 getragen werden, oder das Steuerungssystem 140 kann Komponenten einschließen, die fern des Fahrzeugs 100 sind. Das Steuerungssystem 140 kann in elektronischer, hydraulischer, pneumatischer, mechanischer oder anderer Kommunikation mit dem Dosiersystem 130, dem Luftstromsystem 132 usw. in Verbindung stehen. In manchen Ausführungsformen kann das Steuerungssystem 140 mit Aktuatoren, Sensoren und/oder anderen Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 in Verbindung stehen.
Während des Betriebs des Arbeitsfahrzeugs 100 (z. B., wenn es von einem Traktor oder einem anderen Zugfahrzeug über ein Feld gezogen wird) kann das Produkt aus dem Behälter 128 zum Dosiersystem 130 fallen. Das Steuerungssystem 140 kann das Dosiersystem 130 steuern (z. B. durch kontrollierte Betätigung eines Motors oder anderen Aktuators), was einer kontrollierten Menge von Partikeln in einer vorbestimmten Geschwindigkeit das Passieren in das Luftstromsystem 132 ermöglicht. Das Steuerungssystem 140 kann auch den Lüfter 134 zum Erzeugen eines kontinuierlichen Luftstroms steuern, der durch das Luftstromsystem 132 bläst, die durch das Dosiersystem 130 dosierten Partikel empfängt und durch das Verteilersystem 136 über das Arbeitsfahrzeug 100 zum Boden fließt.
In manchen Ausführungsformen können das Dosiersystem 130, das Luftstromsystem 132, das Steuerungssystem 140 und/oder andere Teile des Arbeitsfahrzeugs 100 in der US-Patentanmeldung Nr. 15/670,834 vom 7. August 2017 mit dem Titel „ARBEITSFAHRZEUG MIT PRODUKTDOSIERSYSTEM UND LUFTSTROMSYSTEM“ offenbarte Eigenschaften einschließen, deren gesamte Offenbarung per Bezugnahme eingebunden ist.
Unter Bezugnahme nun auf 2 werden das Dosiersystem 130, das Luftstromsystem 132 und das Steuerungssystem 140 detaillierter entsprechend den beispielhaften Ausführungsformen behandelt. Es wird eine zentrale Anordnung 148 des Arbeitsfahrzeugs 100 dargestellt. Die Baugruppe 148 kann vom Fahrgestell 110 getragen werden, unmittelbar an der Rückseite 116 des Fahrzeugs 100. Außerdem kann in manchen Ausführungsformen die zentrale Anordnung 148 Abschnitte des Behälters 128, des Dosiersystems 130 und/oder des Luftstromsystems 132 definieren. Wie in 1 dargestellt, kann das Arbeitsfahrzeug 100 mehrere zentrale Anordnungen 148 einschließen, die ein entsprechendes Dosiersystem 130 und/oder Komponenten eines Luftstromsystems 132 einschließen. Zum Beispiel können vier zentrale Anordnungen 148 von einem Ende des Arbeitsfahrzeugs 100 quer zum anderen Ende angeordnet sein.
In manchen Ausführungsformen kann es sich beim Dosiersystem 130 um ein volumetrisches Dosiersystem handeln. Das Dosiersystem 130 kann aber eine andere Konfiguration aufweisen, ohne damit vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wie abgebildet, kann das Dosiersystem 130 ein Dosierelement 150 einschließen. In manchen Ausführungsformen kann das Dosierelement 150 ein drehbares Dosierelement 150 sein, das für eine volumetrische Dosierung sorgt. Das Dosierelement 150 kann als Walze oder Walzenkassette bezeichnet werden. In manchen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 für jede der zentralen Anordnungen 148 ein rotierendes Dosierelement 150 einschließen. Somit können in der in 1 dargestellten Anordnungen vier rotierende Dosierelemente 150 seitlich nebeneinander über die gesamte Breite des Arbeitsfahrzeugs 100 angeordnet sein.
Wie in 2 dargestellt, kann das drehbare Dosierelement 150 eine Welle 152 einschließen. Die Welle 152 kann eine relativ gerade Achse haben, die sich seitlich ausdehnt. Das Dosierelement 150 kann außerdem eine Vielzahl an Rädern 154 einschließen, die von der Welle 152 getragen werden. Die Räder 154 können seitlich entlang der Welle 152 zueinander beabstandet angeordnet sein. Die Räder 154 können eine Vielzahl von Vorsprüngen 156 einschließen, die radial vom Rad 154 weg vorstehen. Obwohl das Dosierelement 150 in 2 als Walze dargestellt ist, könnte das Dosierelement 150 in manchen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auch als Förderschnecke konfiguriert werden.
Des Weiteren kann das Dosiersystem 130 außerdem eine Vielzahl an Produktschläuchen 158 einschließen. Die Produktschläuche 158 können als Produktbecher bezeichnet werden. Als ein Beispiel kann der Produktschlauch 158 eine Vielzahl von Seitenwänden 159 einschließen, die eine Durchführung 160 definieren. Die Durchführung 160 kann ein offenes erstes Ende 162 und ein offenes zweites Ende 164 haben. Das erste Ende 162 des Produktschlauchs 158 kann zur Aufnahme des Produkts nahe am Dosierelement 150 angeordnet sein. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann eine Vielzahl von Produktschläuchen 158 einschließen, die über die seitliche Richtung 124 des Arbeitsfahrzeugs 100 verteilt und entlang der Achse des drehbaren Dosierelements 150 angeordnet sind.
Somit kann das Dosierelement 150 während des Betriebs des Dosiersystems 130 um die Achse der Welle 152 rotieren. Das Produkt aus dem Behälter 128 kann auf die Räder 154 des Dosierelements 150 fallen. Während das Dosierelement 150 rotiert, kann das Produkt von den Rädern 154 in die Durchführungen 160 der Produktschläuche 158 fallen. Das Produkt kann durch die Durchführungen 160 fallen und die Produktschläuche 158 durch die zweiten Enden 164 verlassen.
Mit weiterem Bezug auf 2 wird das Luftstromsystem 132 ausführlicher erörtert. Wie zuvor erwähnt, kann das Luftstromsystem 132 einen Lüfter 134 einschließen, der den Luftstrom erzeugt. Das Luftstromsystem 132 kann auch mindestens eine vorgelagerte Schachtkonstruktion 170 einschließen, die fluidisch mit dem Lüfter 134 zum Empfang des Luftstroms von dort verbunden ist.
Das Luftstromsystem 132 kann weiterhin mindestens eine Verteileranordnung 172 einschließen. In manchen Ausführungsformen kann das Arbeitsfahrzeug 100 eine Verteileranordnung 172 für jede zentrale Anordnung 148 einschließen. So kann es in der in 1 dargestellten Ausführungsform vier Verteilerbaugruppen 172 geben.
Die Verteilerbaugruppe 172 kann einen Verteiler 173 einschließen, der fließend mit der zulaufseitigen Schachtkonstruktion 170 für die Aufnahme des Luftstroms von dort verbunden ist. Der Verteiler 173 kann einen gekrümmten Kanal darstellen, der Luft vom Lüfter 134 leitet, der hinten bläst und die Luft nach vorn wendet.
Die Verteileranordnung 172 kann ferner eine Vielzahl von Lufttrichter-Konstruktionen 174 einschließen, von denen eine in 2 dargestellt ist. Das Arbeitsfahrzeug 100 kann eine Vielzahl von Lufttrichter-Konstruktionen 174 einschließen, die über die seitliche Richtung 124 des Arbeitsfahrzeugs 100 verteilt und entlang der Achse des drehbaren Dosierelements 150 angeordnet sind. In manchen Ausführungsformen kann eine Lufttrichter-Konstruktion 174 für jeden Produktschlauch 158 enthalten sein.
Als ein Beispiel kann die Lufttrichter-Konstruktion 174 einen Trichterabschnitt 175 einschließen, der sich unmittelbar am zweiten Ende 164 des betreffenden Produktschlauchs 158 befindet. Die Lufttrichter-Konstruktion 174 kann außerdem mindestens einen Lufttrichterschlauch 176 einschließen. Der Lufttrichterschlauch 176 kann fluidisch mit dem Trichterabschnitt 175 verbunden sein. Des Weiteren kann ein vorgelagertes Ende des Lufttrichterschlauchs 176 mit dem Verteiler 173 verbunden sein. Ein nachgelagertes Ende des Lufttrichterschlauchs 176 kann fluidisch mit einem Schlauch 178 des Verteilersystems 136 verbunden sein.
Dementsprechend können Partikel des Produkts, die vom Dosiersystem 130 dosiert worden sind, in den Trichterabschnitt 175 und in den Lufttrichterschlauch 176 der Lufttrichter-Konstruktion 174 fallen. Das Produkt kann in den vom Lüfter 134 erzeugten Luftstrom gelangen und zum Verteiler 173 weitergeleitet werden. Das Produkt kann durch den Schlauch 178 des Verteilersystems 136 beschleunigt und schließlich an den Boden abgegeben werden.
Mit weiterem Bezug auf 2 wird das Steuerungssystem 140 des Arbeitsfahrzeugs erörtert. Das Steuerungssystem 140 kann Komponenten eines computerbasierten Gerätes umfassen und/oder mit ihnen kommunizieren , wie einen Prozessor, ein Datenspeichergerät, eine Benutzerschnittstelle mit einer Anzeige und einer Tastatur oder andere verwandte Geräte usw. Das Steuerungssystem 140 kann mit einem Aktuator 180 kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann der Aktuator 180 für den Betrieb (z. B. Drehen) des Dosierelements 150 mit dem Dosiersystem 130 wirkverbunden sein. Der Aktuator 180 kann von jedem geeigneten Typ sein, wie in manchen Ausführungsformen ein Elektromotor 181. Es ist aber zu beachten, dass es sich bei dem Aktuator 180 um einen hydraulischen Aktuator (z. B. einen Hydraulikmotor) oder einen anderen Typ handeln kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Entsprechend kann das Arbeitsfahrzeug 100 während des Betriebs mit einer Geschwindigkeit (d. h. einer Fahrgeschwindigkeit) über ein Feld gezogen werden. Das Steuerungssystem 140 kann für den Betrieb des Elektromotors 181 des Dosierelements 150 mit einer geregelten Geschwindigkeit Steuersignale erzeugen. Die Drehzahl des Motors 181 kann, zumindest teilweise, auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 basierend geregelt werden. Die Drehzahl des Motors 181 kann auch, zumindest teilweise, auf den Bedingungen des Geländes (z. B. Abhang) basierend geregelt werden, wie es erläutert werden wird. Des Weiteren kann die Drehzahl des Motors 181 auf der Art des verwendeten Produkts (z. B. Saatgutart) und/oder auf anderen Faktoren basierend geregelt werden. So kann das Dosierelement 150 eine vorbestimmte Menge des Produkts aus dem Produktbehälter 128 dosieren.
Auch kann das Steuerungssystem 140 in manchen Ausführungsformen mit dem Lüfter 134 zur Regelung des Luftstromsystems 132 kommunizieren. In weiteren Ausführungsformen kann das Steuerungssystem 140 mit einem Antriebsstrang, einem Getriebe oder einem ähnlichen System zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs über das Gelände kommunizieren. Wenn das Arbeitsfahrzeug 100 beispielsweise selbstfahrend ist, kann das Steuerungssystem 140 mit einem Motorsystem, einem Getriebe usw. kommunizieren. Ansonsten kann das Steuerungssystem 140 mit einem Traktor oder einem anderen Fahrzeug, das das Arbeitsfahrzeug aus 1 zieht, kommunizieren. Man wird zu schätzen wissen, dass das Steuerungssystem 140 mit anderen Steuerungssystemen kommunizieren und diese ebenfalls steuern kann.
Das Steuerungssystem 140 kann mit einem oder mehr Sensoren 182 (d. h. einem Sensorsystem) kommunizieren. Der Sensor kann/die Sensoren können zum Erkennen einer oder mehr Bedingungen konfiguriert sein, die mit den Funktionen des Arbeitsfahrzeugs 100 verbunden sind.
In manchen Ausführungsformen können ein oder mehr Sensoren 182 die Geschwindigkeit (z. B. eine Winkelgeschwindigkeit) des Aktuators 180 und/oder des Dosierelements 150 erkennen. Solch ein Sensor 182 kann einen optischen Sensor, einen elektrischen Sensor oder einen anderen Typ umfassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Entsprechend kann das Steuerungssystem 140 in manchen Ausführungsformen den Motor 181 steuern und entsprechende Rückmeldung vom Sensor 182 für den geschlossenen Regelkreis des Dosierelements 150 empfangen.
Darüber hinaus können in manchen Ausführungsformen ein oder mehr Sensoren 182 zum Erkennen eines Neigezustands des Dosiersystems 130 konfiguriert werden. In manchen Ausführungsformen kann der Sensor/können die Sensoren 182 einen Neigezustand des Arbeitsfahrzeugs 100 erkennen, während es sich über das Gelände bewegt, und dieser Neigezustand des Arbeitsfahrzeugs 100 wird als erkannter Neigezustand des Dosiersystems 130 verwertet. In weiteren Ausführungsformen kann der Sensor 182 einen Neigezustand eines oder mehrerer Komponenten des Dosiersystems 130 direkt erkennen, ungeachtet der Neigung anderer Teile des Arbeitsfahrzeugs 100.
In manchen Ausführungsformen kann der Sensor 182 einen mit der Aufwärts-, Abwärts- und/oder seitlich geneigten Fahrt des Fahrzeugs 100 auf dem Gelände verbundenen Neigezustand erkennen. Der Sensor 182 kann fortlaufend aktualisierte Signale erkennen und senden, die den aktuellen Neigezustand des Fahrzeugs 100 anzeigen. Wie in 2, 3 und 4 angezeigt, kann der Sensor 182 einen Neigungswinkel 105 (d. h. Winkelrichtung, Böschungswinkel usw.) des Arbeitsfahrzeugs 100 relativ zur horizontalen Bezugsebene 101 als den erkannten Neigezustand erkennen.
Man wird zu schätzen wissen, dass die Neigung des Geländes beeinflusst, wie sich das Produkt vom Behälter 128 und durch das Dosiersystem 130 bewegt. Zum Beispiel kann die Schwerkraft das Produkt relativ zum Dosierelement 150 bewegen. Allerdings kann das Steuerungssystem 140 einen Steuerbefehl für das Dosierelement 150 generieren, basierend, zumindest teilweise, auf dem vom Sensor 182 erkannten Neigezustand. Das Steuerungssystem 140 kann beispielsweise auf dem vom Sensor 182 erkannten Neigezustand basierend Steuerbefehle generieren und an den Motor 181 senden. In manchen Ausführungsformen kann das Steuerungssystem 140 die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 variieren (d. h. die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 erhöhen oder senken, basierend auf dem erkannten Neigezustand). Darüber hinaus kann das Steuerungssystem 140 in manchen Ausführungsformen, in denen mehrere Dosiersysteme 130 des Arbeitsfahrzeugs 100 unabhängig gesteuert werden können, unterschiedliche Motorbefehle an die verschiedenen Dosierelemente 150 des Arbeitsfahrzeugs 100 senden. Zum Beispiel kann das Steuerungssystem 140 einen ersten Motorbefehl für die Steuerung und Variierung der Geschwindigkeit eines ersten Dosierelements 150 liefern, und das Steuerungssystem 140 kann außerdem einen zweiten Motorbefehl für die Steuerung und Variierung der Geschwindigkeit eines zweiten Dosierelements 150 liefern. Somit können die verschiedenen Dosierelemente 150 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden, zumindest teilweise auf dem erkannten Neigezustand des Arbeitsfahrzeugs 100 basierend.
Mindestens ein Sensor 182 kann als Neigungsmesser konfiguriert werden und/oder kann einen Beschleunigungsmesser einschließen. Der Sensor 182 kann einen mit dem Neigungswinkel 105 assoziierten Parameter erkennen und ein Ausgabesignal an das Steuerungssystem 140 liefern, das den Neigungswinkel 105 angibt. In 3 ist die Bezugsebene horizontal, und das Arbeitsfahrzeug 100 ist in Bergauffahrt und entlang der Fahrtrichtung 118 vorwärtsfahrend dargestellt. Der Sensor 182 kann den Neigungswinkel 105 erkennen, während das Fahrzeug 100 bergauf fährt. Es wird angemerkt, dass der Sensor 182 den Neigungswinkel 105 auch erkennen kann, wenn das Fahrzeug 100 bergab fährt. Diese Bergauf-/Bergabfahrt ist auch in 2 dargestellt, obwohl der Neigungswinkel 105 in Bezug auf eine vertikale Achse angegeben ist, die sich durch die Rotationsachse des Dosierelements 150 erstreckt. Außerdem ist die Bezugsebene 101 in der dargestellten Ausführungsform von 1 horizontal, das Arbeitsfahrzeug 100 ist an einer Böschung fahrend dargestellt, und der Sensor 182 kann den Neigungswinkel 105 erkennen, während das Fahrzeug 100 fährt. In weiteren Ausführungsformen kann der Sensor 182 eine Kombination aus Längs- und Querneigezuständen erkennen.
Das Steuerungssystem 140 ist in 5 detaillierter anhand von beispielhaften Ausführungsformen dargestellt. Es ist offensichtlich, dass 5 eine vereinfachte Darstellung des Steuerungssystems 140 zum Zwecke der Erläuterung und Vereinfachung der Beschreibung ist, und 5 soll nicht die Anwendung oder den Umfang des Themas Materie in irgendeiner Weise einschränken. Praktische Ausführungsformen des Steuerungssystems 140 können von der abgebildeten Ausführungsform abweichen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Außerdem kann das Steuerungssystem 140 zahlreiche andere Geräte und Komponenten für zusätzliche Funktionen und Eigenschaften einschließen, wie Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich ist.
Das Steuerungssystem 140 kann einen Prozessor 200 einschließen. Der Prozessor 200 kann Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten umfassen, die zur Ermöglichung der Kommunikation und/oder Interaktion zwischen dem Sensor/den Sensoren 204, dem Motor 181, einem Speicherelement 206 und einer Benutzerschnittstelle (U/I) 212 konfiguriert sind. Der Prozessor 200 kann außerdem zusätzliche Aufgaben und/oder Funktionen ausführen, die im Folgenden detaillierter beschrieben sind. Je nach Ausführungsform kann der Prozessor 200 mit einem Universalprozessor, einem Assoziativspeicher, einem Digitalsignalprozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, einem im Feld programmierbaren Gate-Array, jeder geeigneten programmierbaren Logik-Schaltung, einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, einem Prozessorkern, diskreten Hardware-Komponenten oder jeder Kombination hiervon implementiert oder ausgeführt sein, die für die Ausführung der hierin beschriebenen Funktionen vorgesehen sind. Der Prozessor 200 kann außerdem als Kombination von Rechnergeräten implementiert sein, wie z. B. eine Vielzahl von Prozessorkernen, eine Kombination aus einem Digitalsignalprozessor und einem Mikroprozessor, eine Vielzahl von Mikroprozessoren, ein oder mehr Mikroprozessoren in Verbindung mit einem Digitalsignalprozessorkern, oder jede andere solcher Konfigurationen. In der Praxis schließt der Prozessor 200 eine Prozessorlogik ein, die zum Ausführen der mit dem Betrieb des Steuerungssystems 140 assoziierten Funktionen, Techniken und Prozessoraufgaben konfiguriert ist. Des Weiteren können die in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschriebenen Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus direkt in Hardware, Software oder in einem vom Prozessor 200 ausgeführten Softwaremodul oder in jeder praktisch möglichen Kombination davon enthalten sein.
Der Prozessor 200 kann ein Neigungsmodul 202 haben, das zum Feststellen des Neigezustands des Arbeitsfahrzeugs 100 konfiguriert ist. Das Neigungsmodul 202 kann auch für die Verarbeitung, Generierung und Ausgabe von Motorsteuerbefehlen an den Motor 181 konfiguriert sein, basierend auf dem festgestellten Neigezustand und anderen Bedingungen. Wie dargestellt, kann das Neigungsmodul 202 mit dem Sensor 204 kommunizieren, um ein dem aktuellen Neigungswinkel 105 entsprechendes Signal zu empfangen. Das Neigungsmodul 202 kann auch mit dem Speicherelement 206 und dem U/I 212 kommunizieren, um Eingaben von diesen zu erhalten. Auf dieser Kommunikation mit dem Sensor 204, dem Speicherelement 206 und der U/I 212 basierend, kann das Neigungsmodul 202 Motorsteuerbefehle für den Elektromotor 181 generieren und ausgeben. Der Motor 181 kann entsprechend diesen Steuerbefehlen funktionieren. Genauer ausgedrückt, kann der Motor 181 das Dosierelement 150 entsprechend den Steuerbefehlen vom Neigungsmodul 202 drehen.
Das Speicherelement 206 kann als RAM-Speicher, Flash-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Register, eine Festplatte, eine Diskette, eine CD-ROM oder jede andere Art von in Fachkreisen bekanntem Speichermedium realisiert werden. In dieser Hinsicht kann das Speicherelement 206 so mit dem Prozessor 200 gekoppelt sein, dass der Prozessor 200 Informationen vom Speicherelement 206 lesen und Informationen auf dieses schreiben kann. Alternativ kann das Speicherelement 206 im Prozessor 200 integriert sein. Zum Beispiel können sich der Prozessor 200 und das Speicherelement 206 in einem ASIC befinden.
In manchen Ausführungsformen kann das Speicherelement 206 eine Vielzahl von Datensätzen 208 einschließen. In manchen Ausführungsformen kann die Vielzahl von Datensätzen 208 einen ersten Datensatz 209, einen zweiten Datensatz 210 und einen dritten Datensatz 211 einschließen. Es ist aber davon auszugehen, dass es eine beliebige Anzahl von Datensätzen 208 gibt. Die Datensätze 208 können eine Vielzahl korrelierter Variablen einschließen. Mit anderen Worten: Die Datensätze 208 können eine vorbestimmte Korrelation zwischen mehreren Variablen ausdrücken, wie Produktart, gewünschtes Anwendungsverhältnis für die Produktart, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100, den Neigezustand des Fahrzeugs 100 und/oder die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150. In manchen Ausführungsformen schließen die Datensätze 208 gespeicherte mathematische Funktionen, Kalibrierungskurven, Nachschlagetabellen oder andere Tools ein. Die Datensätze 208 können aus Testdaten, aus der Programmierung des Steuerungssystems 140 durch den Benutzer oder anderweitig erzeugt und gespeichert, vorab generiert, kompiliert usw. werden.
Wie erörtert wird, kann das Neigungsmodul 202 des Prozessors 200 auf mindestens einen der Datensätze 208 vertrauen, um letzten Endes zu bestimmen, wie schnell das Dosierelement 150 während des Pflanzens, Säens oder ähnlicher Maßnahmen drehen soll. Genauer gesagt kann das Neigungsmodul 202 die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 bestimmen, basierend auf: (a) dem vom Sensor 204 erkannten Neigungswinkel 105; (b) der vom Dosiersystem 130 dosierten Produktart; (c) dem gewünschten Anwendungsverhältnis für das Produkt und/oder (d) der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100.
Verschiedene Arten von Produkten können in Partikelgröße, Fluss und/oder anderen Eigenschaften variieren. So kann es in der Ausführungsform aus 5 verschiedene Datensätze 208 für verschiedene Arten von Produkten geben. Beispielsweise kann der erste Datensatz 209 eine erste Produktart X darstellen und/oder mit ihr assoziiert sein. Wie dargestellt, kann der erste Datensatz 209 die Winkelgeschwindigkeit S1 des Dosierelements 150 als Funktion des gewünschten Anwendungsverhältnisses, der Fahrgeschwindigkeit und des vom Sensor 204 erkannten Neigezustands (z. B. den Neigungswinkel 105) ausdrücken. Der zweiten Datensatz 210 kann auf ähnliche Weise die Winkelgeschwindigkeit S2 des Dosierelements 150 für eine zweite Produktart Y ausdrücken. Ebenso kann der dritte Datensatz 211 die Winkelgeschwindigkeit S3 des Dosierelements 150 für eine dritte Produktart Z ausdrücken. Man wird zu schätzen wissen, dass das Speicherelement 206 auch Datensätze 208 für weitere Produktarten einschließen kann. Ebenso können die Datensätze 208 die Parameter (Winkelgeschwindigkeit, Anwendungsverhältnis, Fahrgeschwindigkeit und Neigung) in einer Vielfalt von Wegen korrelieren, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die U/I 212 kann von jedem geeigneten Typ sein. In manchen Ausführungsformen kann die U/I 212 ein oder mehr Eingabegeräte einschließen, mit denen der Benutzer Benutzerbefehle eingeben kann. Zum Beispiel kann die U/I 212 in manchen Ausführungsformen eine Tastatur, eine Maus, eine berührungsempfindliche Oberfläche, einen Stylus und/oder andere Eingabegeräte einschließen. Die U/I 212 kann auch ein oder mehr Ausgabegeräte für die Bereitstellung einer Ausgabe an den Benutzer einschließen. In manchen Ausführungsformen kann die U/I 212 eine Anzeige, einen Drucker, einen Lautsprecher, ein taktiles Feedbackgerät oder ähnliches einschließen. Entsprechend kann der Benutzer mit der U/I 212 die Saatgutart eingeben, die im Produktbehälter 128 geladen ist, und/oder das gewünschte Anwendungsverhältnis (z. B. gemessen in Pfund des Produkts pro Morgen) für das bestimmte Produkt. Die U/I 212 kann auch eine Nachricht, eine Warnung oder andere Informationen hinsichtlich des Dosiersystems 130 für den Benutzer ausgeben.
Bezugnehmend nun auf 6, wird ein Verfahren 300 des Betriebs des Dosiersystems 130 entsprechend einiger Beispielausführungsformen erörtert. Es versteht sich, dass das Verfahren 300 für die Durchführung eines mit dem Säen, Düngen oder eines anderen verwandten Vorgangs genutzt wird. Das Verfahren 300 kann bei 302 beginnen, wobei der Benutzer den Betrieb vorbereitet. Insbesondere unter Nutzung der U/I 212 kann der Benutzer die Produktart, das gewünschte Anwendungsverhältnis und/oder andere Parameter für den Betrieb eingeben. Das Neigungsmodul 202 des Prozessors 200 kann diese Eingaben für die Verarbeitung empfangen, wie erläutert wird.
Unter der Annahme, dass der Betrieb begonnen hat und sich das Fahrzeug 100 über das Gelände bewegt, kann das Verfahren 300 bei 304 fortgesetzt werden, und der Sensor 204 kann den Neigezustand des Fahrzeugs 100 erkennen. Zum Beispiel kann der Sensor 204 den Neigungswinkel 105 des Fahrzeugs 100 relativ zur horizontalen Bezugsebene 101 erkennen. Der Sensor 204 kann ein entsprechendes Signal an das Neigungsmodul 202 des Prozessors 200 kommunizieren. Der Sensor 204 oder eine andere Komponente kann auch bei 306 des Verfahrens die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 erkennen und ein entsprechendes Signal an das Neigungsmodul 202 des Prozessors 200 liefern.
Bei 308 kann das Neigungsmodul 202 eine Winkelgeschwindigkeit für den Motor 181 des Dosierelements 150 bestimmen, basierend auf den bei 302, 304 und 306 des Verfahrens 300 empfangenen Eingaben. Zum Beispiel kann der Prozessor 200 auf das Speicherelement 206 zugreifen, um die Festlegung vorzunehmen. In manchen Ausführungsformen kann der Prozessor 200 beispielsweise den Datensatz 208 für die bei 302 eingegebene Produktart feststellen. Unter Verwendung des Datensatzes 208 kann der Prozessor 200 eine Winkelgeschwindigkeit für das Dosierelement 150 bestimmen, basierend auf dem bei 304 erkannten Neigungswinkel 105 und der bei 306 erkannten Fahrgeschwindigkeit, um für das bei 302 eingegebene gewünschte Anwendungsverhältnis zu sorgen. Bei 310 kann das Neigungsmodul 202 dann Motorsteuerbefehle für die Drehung des Dosierelements 150 mit der bei 308 festgelegten Ziel-Winkelgeschwindigkeit generieren.
Als nächstes kann der Prozessor 200 bei 312 bestimmen, ob die aktuelle Geschwindigkeit in etwa der bei 308 bestimmten Soll-Geschwindigkeit entspricht. Der Prozessor 200 kann diese Festlegung entsprechend der Ausgabe des Sensors 204 vornehmen. Anderenfalls kann das Steuerungssystem 140 bei 314 die Drehzahl des Motors 181 variieren, um die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 zu variieren. Die Methode 300 kann insbesondere zu 310 zurückkehren, wobei der Prozessor 200 Motorsteuerbefehle zum Beschleunigen oder Verlangsamen der Drehung des Dosierelements 150 generiert und sendet.
Wenn der Prozessor 200 bei 312 bestimmt, dass die aktuelle Geschwindigkeit des Dosierelements 150 etwa der bei 308 festgelegten Geschwindigkeit entspricht, kann das Verfahren 300 bei 316 fortgesetzt werden. Bei 316 kann das Steuerungssystem 140 die aktuelle Drehzahl des Motors 181 beibehalten. Als nächstes kann der Prozessor bei 318 bestimmen, ob es gegenüber dem bei 304 erkannten Neigezustand und/oder bei der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 eine deutliche Änderung gibt. Falls ja, kann das Verfahren 300 zu 304 zurückgehen, so dass der Neigungswinkel 105 erneut erkannt werden kann, dann zu 306, wo die Fahrgeschwindigkeit erneut erkannt werden kann, und dann zu 308, wo der Prozessor 200 auf das Speicherelement 206 zugreift und eine neue Winkelgeschwindigkeit für das Dosierelement 150 bestimmt.
Das Verfahren kann wie oben beschrieben fortsetzen und die Drehzahl des Dosierelements 150 kann kontinuierlich geregelt werden (z. B. im geschlossenen Regelkreis), damit die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 auf der Ziel-Geschwindigkeit gehalten wird. Unter der Annahme, dass es keine weiteren Änderungen beim Neigezustand und/oder bei der Fahrgeschwindigkeit gibt (d. h. Entscheidungsblock 318 antwortete negativ), kann das Verfahren 300 enden.
In manchen Ausführungsformen kann die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 für den Beibehalt des gewünschten Anwendungsverhältnisses geregelt werden, auch wenn das Fahrzeug bergauf fährt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 100 auf im Wesentlichen horizontalem Gelände (z. B. innerhalb der Bezugsebene 101) fahren und das Steuerungssystem 140 kann das Dosierelement 150 mit der ersten Geschwindigkeit betreiben. Anschließend kann das Fahrzeug mit der Bergauffahrt beginnen (wie in 2 und 3 dargestellt). Der Sensor 204 kann erkennen, dass der Neigungswinkel 105 eine vorbestimmte Schwelle übersteigt. Als Ergebnis kann das Steuerungssystem 140 in manchen Ausführungsformen die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 von der ersten Geschwindigkeit senken, um das gewünschte Anwendungsverhältnis des Produkts beizubehalten.
Ebenso kann die Geschwindigkeit des Dosierelements 150 für den Beibehalt des gewünschten Anwendungsverhältnisses bei Bergabfahrt geregelt werden. In manchen Ausführungsformen kann der Sensor 204 beispielsweise erkennen, dass der Neigungswinkel 105 eine Bergabfahrt anzeigt, und im Ergebnis kann das Steuerungssystem 140 die Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements 150 senken.
Darüber hinaus kann das Steuerungssystem 140 für die unabhängige Regelung der Geschwindigkeit der einzelnen Dosierelemente 150 konfiguriert werden. Zum Beispiel kann der Sensor 204 erkennen, dass das Fahrzeug 100 an einer Böschung entlangfährt (4). Entsprechend kann das Steuerungssystem 140 die Dosierelemente 150 mit jeweils unterschiedlichen Geschwindigkeit drehen. Entsprechend kann das Steuerungssystem 140 das gewünschte Anwendungsverhältnis des Produkts beibehalten.
Des Weiteren können die Neigezustände der verschiedenen Dosierelemente 150 des Arbeitsfahrzeugs 100 in manchen Ausführungsformen unabhängig erkannt werden (z. B. bei 304 für das Verfahren 300). Das Steuerungssystem 140 kann für die erkannten Neigezustände der verschiedenen Dosierelemente 150 individuelle Steuerbefehle für die einzelnen Dosierelemente 150 generieren (z. B. bei 310 des Verfahrens 300). Entsprechend kann das Steuerungssystem 140 die Dosierelemente 150 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, um das gewünschte Anwendungsverhältnis beizubehalten.
Entsprechend können das Dosiersystem 130 und das Verfahren 300 des Betriebs dem Arbeitsfahrzeug 100 ermöglichen, ein im Wesentlichen kontinuierliches Anwendungsverhältnis des Produkts zu liefern. Auch können das System 130 und das Verfahren 300 im Wesentlichen automatisiert werden, was es für den Benutzer praktischer macht.
Die hierin verwendete Terminologie ist nur für den Zweck der Beschreibung bestimmter Darstellungen und nicht als Beschränkung der Offenbarung gedacht. Wie hierin verwendet schließen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen ein, sofern der Zusammenhang nicht anderes erkennen lässt. Es versteht sich weiter, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei Verwendung in dieser Spezifikation das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten aufführen, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehr weiteren Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt, soll jedoch nichterschöpfend sein oder sich auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen werden für Fachleute offensichtlich sein, ohne vom Umfang und Geist der Offenlegung abzuweichen. Ausführungsformen, auf die hierin ausdrücklich Bezug genommen wird, wurden ausgewählt und beschreiben, um die Grundsätze der Offenbarung und ihre praktische Anwendung am besten zu erklären und andere Fachleute auf diesem Gebiet zu befähigen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen der beschriebenen Beispiele zu erkennen. Dementsprechend liegen zahlreiche andere Ausführungsformen als die ausdrücklich beschriebenen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 15670834 [0036]

Claims

Beansprucht wird:
Verfahren für den Betrieb eines volumetrischen Dosiersystems für ein Arbeitsfahrzeug, umfassend: Erkennen des Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene mittels eines Sensors, während sich das Arbeitsfahrzeug bewegt; Generieren eines Steuerbefehls durch einen Prozessor für ein Dosierelement, das zumindest teilweise auf dem festgestellten Neigezustand basiert, und Variieren der Betätigungsgeschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Variieren der Betätigungsgeschwindigkeit eine Winkelausschlaggeschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl einschließt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Dosierelement ein erstes Dosierelement ist, und wobei das Arbeitsfahrzeug ein zweites Dosierelement einschließt; weiter das Generieren eines ersten Steuerbefehls für das erste Dosierelement und einen zweiten Steuerbefehl für das zweite Dosierelement umfassend, basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten Neigezustand; weiter das Variieren einer ersten Geschwindigkeit des ersten Dosierelements entsprechend dem ersten Steuerbefehl umfassend, und weiter das Variieren einer zweiten Geschwindigkeit des zweiten Dosierelements entsprechend dem zweiten Steuerbefehl umfassend.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dosierelement ein erstes Dosierelement ist, und wobei das Arbeitsfahrzeug ein zweites Dosierelement einschließt; wobei das Erkennen des Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems das Erkennen eines ersten Neigezustands des ersten Dosierelements und das Erkennen eines zweiten Neigezustands des zweiten Dosierelements einschließt, und weiter das Generieren eines ersten Steuerbefehls für das erste Dosierelement umfassend basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten ersten Neigezustand; weiter das Generieren eines zweiten Steuerbefehls für das zweite Dosierelement umfassend, basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten zweiten Neigezustand; weiter das Variieren einer ersten Geschwindigkeit des ersten Dosierelements entsprechend dem ersten Steuerbefehl umfassend, und weiter das Variieren einer zweiten Geschwindigkeit des zweiten Dosierelements entsprechend dem zweiten Steuerbefehl umfassend.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, weiter den Zugriff des Prozessors auf ein Speicherelement mit einer Vielzahl gespeicherter Datensätze umfassend, wobei die Datensätze Neigezustände und entsprechende Zielgeschwindigkeiten des Dosierelements korrelieren; weiter das Erkennen eines zutreffenden aus der Vielzahl gespeicherter Datensätze umfassend, und wobei das Generieren des Steuerbefehls das Generieren des Steuerbefehls auf, zumindest teilweise, einem der Vielzahl gespeicherter Datensätze basierend einschließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, weiter den Empfang einer Benutzereingabe durch den Prozessor umfasst, und wobei das Generieren des Steuerbefehls das Generieren des Steuerbefehls auf dem erkannten Neigezustand und der Benutzereingabe basierend einschließt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei sich die Benutzereingabe auf eine Produktart bezieht; weiter den Zugriff des Prozessors auf ein Speicherelement mit einer Vielzahl gespeicherter Datensätze umfassend, wobei die Datensätze Neigezustände und Nenndrehzahlen des Dosierelements für die Produktart korrelieren; weiter das Erkennen einer der Vielzahl von Datensätzen für die Produktart umfassend, und wobei das Generieren des Steuerbefehls das Generieren des Steuerbefehls auf, zumindest teilweise, einem der Vielzahl gespeicherter Datensätze und des erkannten Neigezustands basierend einschließt.
Verfahren nach 7, wobei sich die Benutzereingabe auf die Produktart und auf ein Nenn-Anwendungsverhältnis bezieht; wobei die Datensätze Neigezustände, Nenndrehzahlen des Dosierelements und Anwendungsverhältnisse für die Produktart korrelieren, und wobei das Generieren des Steuerbefehls das Generieren des Steuerbefehls auf, zumindest teilweise, einem der Vielzahl gespeicherter Datensätze, des erkannten Neigezustands und des Nenn-Anwendungsverhältnisses basierend einschließt.
Volumetrisches Dosiersystem für ein Arbeitsfahrzeug, bestehend aus: einem Produktbehälter; einem Dosierelement, das zur Betätigung mit einer Geschwindigkeit zum Dosieren eines Produkts aus dem Produktbehälter konfiguriert ist, wobei die Geschwindigkeit variabel ist; einem Sensor, der zum Erkennen eines Neigezustands des volumetrischen Dosiersystems relativ zu einer horizontalen Bezugsebene konfiguriert ist, und einem Steuerungssystem, das zum Generieren eines Steuerbefehls für das Dosierelement konfiguriert ist, zumindest teilweise auf dem vom Sensor erkannten Neigezustand basierend, wobei das Steuerungssystem zum Variieren der Geschwindigkeit des Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl konfiguriert ist.
Dosiersystem nach Anspruch 9, wobei das Dosierelement ein rotierendes Dosierelement ist, das für die Drehung um eine Achse getragen wird, und wobei das Steuerungssystem für das Variieren einer Winkelausschlaggeschwindigkeit des drehenden Dosierelements entsprechend dem Steuerbefehl konfiguriert ist.
Dosiersystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Dosierelement ein drehbares Dosierelement ist, das für die Drehung um eine Achse konfiguriert ist; wobei das drehbare Dosierelement eine Vielzahl von Vorsprüngen einschließt, die von einer Walze in radialer Richtung nach außen hervorstehen.
Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, weiter einen zum Drehen des Dosierelements konfigurierten Motor umfassend, und wobei das Steuerungssystem zum Generieren von Motorsteuerbefehlen zum Variieren einer Winkelgeschwindigkeit des Dosierelements mit einer vorbestimmten Beschleunigung konfiguriert ist.
Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, weiter ein Speicherelement umfassend, das zum Speichern einer Vielzahl von Datensätzen konfiguriert ist, wobei die Datensätze Neigezustände und entsprechende Nenndrehzahlen des Dosierelements korrelieren; wobei das Steuerungssystem zum Erkennen eines zutreffenden aus der Vielzahl gespeicherter Datensätze konfiguriert ist, und wobei das Steuerungssystem zum Generieren des Steuerbefehls konfiguriert ist, zumindest teilweise auf einem der Vielzahl gespeicherter Datensätze basierend.
Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, wobei das Dosierelement ein erstes Dosierelement ist, und wobei das Arbeitsfahrzeug ein zweites Dosierelement einschließt; wobei das Steuerungssystem konfiguriert ist, um: einen ersten Steuerbefehl für das erste Dosierelement und einen zweiten Steuerbefehl für das zweite Dosierelement zu generieren, basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten Neigezustand; eine erste Geschwindigkeit des ersten Dosierelements entsprechend dem ersten Steuerbefehl zu variieren, und eine zweite Geschwindigkeit des zweiten Dosierelements entsprechend dem zweiten Steuerbefehl zu variieren.
Dosiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, wobei das Dosierelement ein erstes Dosierelement ist, und wobei das Arbeitsfahrzeug ein zweites Dosierelement einschließt; wobei der Sensor ein erster Sensor ist, der zum Erkennen eines ersten Neigezustands des ersten Dosierelements relativ zur horizontalen Bezugsebene konfiguriert ist; weiter einen zweiten Sensor umfassend, der zum Erkennen eines zweiten Neigezustands des zweiten Dosierelements relativ zur horizontalen Bezugsebene konfiguriert ist; wobei das Steuerungssystem konfiguriert ist, um: einen ersten Steuerbefehl für das erste Dosierelement zu generieren, basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten ersten Neigezustand; einen zweiten Steuerbefehl für das zweite Dosierelement zu generieren, basierend auf, zumindest teilweise, dem erkannten zweiten Neigezustand; eine erste Geschwindigkeit des ersten Dosierelements entsprechend dem ersten Steuerbefehl zu variieren, und eine zweite Geschwindigkeit des zweiten Dosierelements entsprechend dem zweiten Steuerbefehl zu variieren.