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Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Patentanmeldung Nr. 15/428,562 mit dem Titel „Verfahren zum Testen der Zykluszeit von einem Arbeitsgerät auf einer Arbeitsmaschine und dazugehöriges System“, die am 9. Februar 2017 eingereicht wurde und auf deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit hiermit Bezug genommen wird.This application is a continuation of the U.S. Patent Application No. 15 / 428,562 entitled "Method of Testing the Cycle Time of a Work Tool on a Work Machine and Related System" filed Feb. 9, 2017, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Anwendungsgebietfield of use
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein System und Verfahren zum Betreiben einer Maschine. Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein System und Verfahren zum Bestimmen einer Zykluszeit eines Aktuators einer Maschine.The present disclosure generally relates to a system and method for operating a machine. One embodiment of the present disclosure relates to a system and method for determining a cycle time of an actuator of a machine.
Hintergrundbackground
Viele Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise ein Lader, enthalten ein oder mehrere Arbeitsgeräte, die eine Arbeitsfunktion und/oder einen oder mehrere Lenkmechanismen zum Lenken der Maschine ausführen können. Ein Lader kann zum Beispiel einen Ausleger und eine Schaufel enthalten. Während des Betriebs kann der Ausleger die Schaufel anheben und absenken, um eine Grabfunktion auszuführen. Arbeitsgerät- und Lenkfunktionen werden häufig über einen hydraulischen Aktuator gesteuert. Um den gewünschten Betrieb des Aktuators sicherzustellen, kann ein Maschinenbediener oder Servicetechniker einen Zykluszeittest am Aktuator durchführen. Dazu verwendet der Maschinenbediener oder Techniker eine Stoppuhr oder eine Uhr. Der Zykluszeittest kann vor Ort oder während des Montageprozesses auf einem Prüfstand durchgeführt werden.Many work machines, such as a loader, include one or more implements that may perform a work function and / or one or more steering mechanisms for steering the machine. For example, a loader may include a boom and a bucket. During operation, the boom can lift and lower the bucket to perform a digging function. Implement and steering functions are often controlled by a hydraulic actuator. To ensure the desired operation of the actuator, a machine operator or service technician may perform a cycle time test on the actuator. For this purpose, the machine operator or technician uses a stopwatch or a clock. The cycle time test can be performed on-site or during the assembly process on a test bench.
Obwohl häufig eine Stoppuhr oder eine Uhr in der Nähe verwendet wird, führt dies dennoch zu einigen Ungenauigkeiten zwischen den Messungen. Vor allem startet oder stoppt der Maschinenbediener den Test möglicherweise nicht an derselben Stelle zwischen zwei einzelnen Tests. Darüber hinaus können zwei verschiedene Maschinenbediener den Zykluszeittest unterschiedlich ausführen. Bei zeitlichen Abweichungen, die mit der Art und Weise der Testdurchführung verbunden sind, kann es schwierig sein, mögliche Probleme vor Ort oder anhand einer neu gebauten Maschine auf einem Prüfstand zu diagnostizieren. Darüber hinaus führt die Zeit, die zum Durchführen eines Zykluszeittests benötigt wird, zu einer Maschinenausfallzeit für die Maschine.Although a stopwatch or clock is often used nearby, this still leads to some inaccuracy between the measurements. Above all, the machine operator may not start or stop the test in the same place between two separate tests. In addition, two different operators can perform the cycle time test differently. With timing deviations associated with the way the test is performed, it may be difficult to diagnose potential problems on-site or on a newly built machine on a test bench. In addition, the time required to perform a cycle time test results in a machine down time for the machine.
Daher besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf an einem zuverlässigen System und Verfahren zum Bestimmen einer oder mehrerer genauer Zykluszeiten eines Aktuators, die die Unterbrechung des Maschinenbetriebs reduzieren.Therefore, there is a need in the art for a reliable system and method for determining one or more accurate cycle times of an actuator that reduce the interruption of engine operation.
ZusammenfassungSummary
Verschiedene Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind in den Ansprüchen dargelegt.Various aspects of embodiments of the present disclosure are set forth in the claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren das Überwachen einer Position eines Aktuators während des Betriebs des Aktuators, das Bestimmen, dass ein Aktuator-Befehlswert größer als ein Aktuator-Befehlsschwellenwert ist, das Starten eines Zeitmessers bei einer Bewegung des Aktuators durch eine Startposition während des Betriebs des Aktuators an dem Aktuator-Befehlswert, die Feststellung der Erfüllung mindestens einer Bedingung und das Stoppen des Zeitmessers bei Erfüllung der mindestens einen Bedingung und Bewegung des Aktuators durch eine Endposition.According to a first aspect of the present disclosure, a method includes monitoring a position of an actuator during operation of the actuator, determining that an actuator command value is greater than an actuator command threshold, starting a timer on movement of the actuator through a start position during operation of the actuator on the actuator command value, determining the satisfaction of at least one condition, and stopping the timer upon satisfaction of the at least one condition and movement of the actuator through an end position.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein System zum Bestimmen einer Zykluszeit einer Maschine mit einem Aktuator bereitgestellt, der konfiguriert ist, um zumindest zwischen einer ersten Schwellenposition und einer zweiten Schwellenposition zu agieren. Das System umfasst eine Steuerungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie kontinuierlich eine Position eines Aktuators während des Betriebs der Maschine überwacht, die Erfüllung einer ersten Bedingung feststellt, und beim Überwachen der Position des Aktuators beim Betrieb von der ersten Schwellenposition in die zweite Schwellenposition eine Zeit misst, die der Aktuator für den Betrieb von der ersten Schwellenposition in die zweite Schwellenposition benötigt; und eine Zykluszeit des Aktuators bestimmt, die auf dem Betrieb des Aktuators von der ersten Schwellenposition in die zweite Schwellenposition beruht.According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a system for determining a cycle time of a machine having an actuator configured to act at least between a first threshold position and a second threshold position. The system includes a controller configured to continuously monitor a position of an actuator during operation of the machine, to detect satisfaction of a first condition, and to monitor the position of the actuator when operating from the first threshold position to the second threshold position Measures the time required for the actuator to operate from the first threshold position to the second threshold position; and determines a cycle time of the actuator based on the operation of the actuator from the first threshold position to the second threshold position.
Die obigen und andere Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.The above and other features will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
Die ausführliche Beschreibung der Zeichnungen bezieht sich auf die beigefügten Figuren:
- 1 zeigt eine Seitenansicht einer Maschine mit einem System zum Bestimmen einer Zykluszeit der Maschine gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 2 veranschaulicht ein System zum Bestimmen einer Zykluszeit einer Maschine gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 3 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Systems zum Bestimmen einer Zykluszeit einer Maschine gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen einer Zykluszeit einer Maschine gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
The detailed description of the drawings refers to the attached figures: - 1 FIG. 12 is a side view of a machine having a system for determining a cycle time of the machine according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG.
- 2 FIG. 12 illustrates a system for determining a cycle time of a machine according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG.
- 3 FIG. 12 illustrates a flowchart of a system for determining a cycle time of a machine according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG. and
- 4 FIG. 10 illustrates a method for determining a cycle time of a machine according to one or more embodiments of the present disclosure.
Gleiche Bezugszahlen in den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Elemente.Like reference numerals in the various figures indicate like elements.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sollen nicht als vollständig oder auf die Offenbarung beschränkt angesehen werden. Die Ausführungsformen wurden vielmehr so ausgewählt und beschrieben, dass andere Fachleute die Grundsätze und Verfahren der vorliegenden Offenbarung anerkennen und verstehen können.The embodiments of the present disclosure described below are not intended to be exhaustive or limited to the disclosure. Rather, the embodiments have been selected and described so that others skilled in the art can appreciate and understand the principles and methods of the present disclosure.
Es versteht sich, dass zumindest eine beispielhafte Ausführungsform des Gegenstands dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 behandelt wird. Nun bezugnehmend auf 1 wird ein System 10 für eine Maschine 12 mit einem oder mehreren Aktuatoren 14 bereitgestellt. Die Maschine 12 in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Bagger, einen Baggerlader, einen Raupenbagger, eine Erntemaschine, einen Holzschlepper, einen Motorgrader oder irgendein anderes Fahrzeug bzw. Arbeitsmaschine. Die in 1 dargestellte Maschine 12 ist ein Frontlader, wie beispielsweise ein Allradlader.It is understood that at least one exemplary embodiment of the subject matter of this disclosure with reference to the 1 to 4 is treated. Referring now to 1 becomes a system 10 for a machine 12 with one or more actuators 14 provided. The machine 12 In one or more embodiments of the present disclosure, an excavator, a backhoe loader, a crawler excavator, a harvester, a timber tractor, a motor grader, or any other work machine may be included. In the 1 illustrated machine 12 is a front loader, such as a four-wheeler.
Die Maschine 100 umfasst eine vordere Rahmenanordnung 102 und eine hintere Rahmenanordnung 104, die über eine Gelenkachse oder -verbindung 114 schwenkbar miteinander gekoppelt sein können. Die vordere Rahmenanordnung 102 und die hintere Rahmenanordnung 104 können mittels eines Lenkmechanismus 130 relativ zueinander schwenken oder sich anderweitig bewegen, um das Lenken der Maschine 100 zu ermöglichen. Der Lenkmechanismus 130 umfasst ein oder mehrere hydraulische Aktuatoren 132 in der dargestellten Ausführungsform, um eine Bewegung der vorderen Rahmenanordnung 102 relativ zu der hinteren Rahmenanordnung 104 auszulösen. Diese Aktuatoren 132 können die Form eines hydraulischen Hubzylinders annehmen. Die vordere Rahmenanordnung 102 kann durch einen vorderen bodenberührenden Mechanismus 106, wie beispielsweise ein Rad oder eine Raupenkette, gestützt werden. In ähnlicher Weise kann die hintere Rahmenanordnung 104 durch einen hinteren bodenberührenden Mechanismus 108, wie beispielsweise ein Rad oder eine Raupenkette, gestützt werden.The machine 100 includes a front frame assembly 102 and a rear frame assembly 104 which may be pivotally coupled together via a hinge axle or link 114. The front frame assembly 102 and the rear frame assembly 104 can by means of a steering mechanism 130 pivot relative to each other or otherwise move to steer the machine 100 to enable. The steering mechanism 130 includes one or more hydraulic actuators 132 in the illustrated embodiment, to move the front frame assembly 102 relative to the rear frame assembly 104 trigger. These actuators 132 can take the form of a hydraulic lifting cylinder. The front frame assembly 102 can through a front ground touching mechanism 106 , such as a wheel or a track, are supported. Similarly, the rear frame assembly 104 through a rear ground contacting mechanism 108 , such as a wheel or a track, are supported.
Die Maschine 100 von 1 kann auch eine Fahrerkabine 110 umfassen, die von der hinteren Rahmenanordnung 104 getragen wird, um den Bediener der Maschine 100 weitgehend zu umschließen und zu schützen. Die Fahrerkabine 110 kann eine Vielzahl von Steuerungen zum Bedienen der Maschine 100 enthalten. Obwohl dies in 1 nicht gezeigt wird, kann ein Lenkrad oder ein Steuerknüppel verwendet werden, um eine Fahrtrichtung der Maschine 100 zu steuern. Außerdem können andere Steuerelemente wie Steuerknüppel, Pedale, Schalter, Tasten und dergleichen zum Steuern einer oder mehrerer Arbeitsfunktionen der Maschine 100 verwendet werden.The machine 100 from 1 can also have a driver's cab 110 include that of the rear frame assembly 104 is worn to the operator of the machine 100 largely to enclose and protect. The driver's cab 110 can use a variety of controls to operate the machine 100 contain. Although this in 1 not shown, a steering wheel or joystick can be used to control a direction of travel of the machine 100 to control. In addition, other controls such as joysticks, pedals, switches, buttons and the like may be used to control one or more work functions of the machine 100 be used.
Die Maschine 100 kann mindestens ein Arbeitswerkzeug umfassen, veranschaulichend ein erstes Arbeitswerkzeug 112 (d. h. eine Ladeschaufel), das mit der vorderen Rahmenanordnung 104 gekoppelt ist. Andere geeignete Arbeitswerkzeuge können verwendet werden, wie beispielsweise Klingen, Gabeln, Bodenfräsen und Mähmaschinen. Das Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112 kann abnehmbar mit der vorderen Rahmenanordnung 102 gekoppelt sein, um Erde und andere Materialien zu schaufeln, zu transportieren und zu entladen. Der Maschinenbediener kann das Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112 über die Benutzersteuerungen 208 in der Fahrerkabine 110 steuern. Wie hierin verwendet, können die Ausdrücke „Arbeitswerkzeug“ und „Arbeitsgerät“ austauschbar gebraucht werden und die Verwendung einer der beiden Ausdrücke soll im Sinne von „Arbeitswerkzeug“ oder „Arbeitsgerät“ verstanden werden.The machine 100 may include at least one work tool, illustratively a first work tool 112 (ie a loading shovel) associated with the front frame assembly 104 is coupled. Other suitable work tools may be used, such as blades, forks, bottom cutters and mowers. The work tool or implement 112 Can be detachable with the front frame assembly 102 be coupled to shovel, transport and unload earth and other materials. The operator can use the work tool or implement 112 via the user controls 208 in the driver's cabin 110 Taxes. As used herein, the terms "work tool" and "implement" may be used interchangeably and the use of either of the two terms shall be understood to mean "work implement" or "implement".
Wie in 1 gezeigt, ist das Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112 über eine Gestängeanordnung 116, die mindestens einen Ausleger 118, ein Gestänge oder einen Koppler 120 und eine Vielzahl von hydraulischen Aktuatoren 122, 124 umfasst, abnehmbar mit der vorderen Rahmenanordnung 102 gekoppelt, damit das Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112 relativ zu der vorderen Rahmenanordnung 102 bewegt werden kann. Zu der Vielzahl von hydraulischen Aktuatoren 122, 124 kann ein erster Aktuator 122 und ein zweiter Aktuator 124 gehören. Diese Aktuatoren können die Form eines hydraulischen Hubzylinders zum Anheben und Absenken des Auslegers 118 und eines hydraulischen Kippzylinders zum Kippen (z. B. Graben und Entladen) des Arbeitswerkzeugs oder Arbeitsgeräts 112 annehmen. Wie oben beschrieben, kann das Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112 von der Gestängeanordnung 116 entfernt werden, so dass ein anderes Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät (z. B. Klingen oder Gabeln) daran gekoppelt werden kann.As in 1 shown is the work tool or implement 112 via a linkage arrangement 116 that have at least one boom 118 , a linkage or a coupler 120 and a variety of hydraulic actuators 122 . 124 includes, detachable with the front frame assembly 102 coupled to the working tool or implement 112 relative to the front frame assembly 102 can be moved. To the variety of hydraulic actuators 122 . 124 can be a first actuator 122 and a second actuator 124 belong. These actuators may take the form of a hydraulic lift cylinder for raising and lowering the boom 118 and a tilt hydraulic cylinder for tilting (eg, digging and unloading) the work implement or implement 112 accept. As described above, the working tool or implement 112 from the linkage arrangement 116 so that another work tool or implement (eg, blades or forks) can be coupled thereto.
Nun bezugnehmend auf 2 wird ein Steuerungssystem 200 einer Arbeitsmaschine (z. B. des Baggerladers 100 in 1) bereitgestellt. Das Steuerungssystem 200 kann eine Maschinensteuerungseinheit 202 zum Steuern der Funktionalität der Maschine enthalten. Die Steuerungseinheit 202 kann eine Vielzahl von Eingängen und Ausgängen enthalten. So kann beispielsweise die Steuerungseinheit 202 Befehle oder Anweisungen von einem Maschinenbediener über eine Vielzahl von Benutzersteuerungen 208 empfangen. Die Vielzahl von Benutzersteuerungen 208 kann eine erste Benutzersteuerung umfassen, wie beispielsweise ein Lenkrad odereinen Steuerknüppel, die zum Lenken oder Steuern einer Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine verwendet wird. Eine zweite Benutzersteuerung kann ein Steuerknüppel, Hebel, Pedal oder eine andere bekannte Steuerung zum Steuern eines Arbeitswerkzeugs oder Arbeitsgeräts der Arbeitsmaschine sein. Eine dritte Benutzersteuerung kann ein Steuerknüppel, ein Hebel, ein Pedal oder eine andere bekannte Steuerung zum Steuern einer Geschwindigkeit und/oder einer Motordrehzahl der Arbeitsmaschine sein. Darüber hinaus kann eine vierte Benutzersteuerung beispielsweise ein Zündschalter für einen Schlüssel oder einen Druckknopf sein, wodurch der Maschinenbediener den Motor der Maschine in einen Ein- und Aus-Zustand versetzt. Eine weitere Benutzersteuerung kann einen Steuerknüppel, Hebel, Knopf oder dergleichen zur Steuerung eines anderen Arbeitswerkzeugs oder Arbeitsgeräts umfassen. Andere Benutzersteuerungen können auch in das Steuerungssystem 200 von 2 eingebaut sein, einschließlich aber nicht beschränkt auf Steuerungen zum Bremsen, Einrücken oder Ausrücken einer Feststellbremse, hydraulische Steuerungen, Motorsteuerungen, Getriebesteuerungen usw. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf irgendeine Anzahl oder Art von Steuerungen beschränkt. Wie in 2 gezeigt, kann die Vielzahl von Benutzersteuerungen 208 elektrisch mit der Steuerungseinheit 202 gekoppelt sein, um es dem Maschinenbediener zu ermöglichen, Befehle zur Steuerung der Maschine an diese zu senden.Referring now to 2 becomes a control system 200 a working machine (eg the backhoe loader 100 in 1 ) provided. The control system 200 can a Engine control unit 202 to control the functionality of the machine. The control unit 202 can contain a variety of inputs and outputs. For example, the control unit 202 Commands or instructions from a machine operator through a variety of user controls 208 receive. The variety of user controls 208 may include a first user control, such as a steering wheel or a joystick used to steer or control a direction of travel of the work machine. A second user control may be a joystick, lever, pedal, or other known controller for controlling a work implement or implement of the work machine. A third user control may be a joystick, a lever, a pedal, or other known controller for controlling a speed and / or an engine speed of the work machine. In addition, a fourth user control may be, for example, an ignition switch for a key or a push button, whereby the operator sets the engine of the engine in an on and off state. Another user control may include a joystick, lever, knob, or the like for controlling another work tool or implement. Other user controls may also be in the control system 200 from 2 be incorporated, including but not limited to controls for braking, engagement or disengagement of a parking brake, hydraulic controls, engine controls, transmission controls, etc. The present disclosure is not limited to any number or type of controls. As in 2 shown, the variety of user controls 208 electrically with the control unit 202 be coupled to allow the operator to send commands to control the machine to this.
Wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, kann die Arbeitsmaschine einen Motor (z. B. Motor 104) oder eine Antriebsmaschine zum Erzeugen von Leistung und ein Getriebe (nicht gezeigt) zum Übertragen der Leistung auf die Vorder- und Hinterräder umfassen. Der Motor 104 kann von einem Motorsteuergerät („Engine Control Unit“; kurz „ECU“) 204 gesteuert werden, das, wie in 2 gezeigt, in elektrischer Verbindung mit der Steuerungseinheit 202 stehen kann. Ebenso kann das Getriebe durch ein Getriebesteuergerät („Transmission Control Unit“; kurz „TCU“) 206 gesteuert werden, das auch mit der Steuerungseinheit 202 in elektrischer Verbindung stehen kann. Die ECU 204 und die TCU 206 können über eine feste Verdrahtung oder eine drahtlose Verbindung elektrisch mit der Steuerungseinheit 202 gekoppelt sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Steuerungseinheit 202 mit der ECU 204 und der TCU 206 über ein Kommunikationsnetzwerk, wie z. B. ein Steuerungsnetzwerk („Controller Area Network“; kurz „CAN“) kommunizieren. Wie nachstehend weiter beschrieben wird, kann ein Zeitmechanismus, wie beispielsweise eine interne Uhr oder ein interner Zeitmesser 222, innerhalb der Steuerungseinheit 202 angeordnet sein oder anderweitig in elektrischer Verbindung mit der Steuerungseinheit 202 stehen.As above with reference to 1 described, the working machine can be a motor (eg motor 104 ) or a prime mover for generating power and a transmission (not shown) for transmitting the power to the front and rear wheels. The motor 104 can be from an engine control unit ("ECU") 204 to be controlled, as in 2 shown in electrical communication with the control unit 202 can stand. The transmission can also be controlled by a transmission control unit ("TCU"). 206 be controlled, which also with the control unit 202 can be in electrical connection. The ECU 204 and the TCU 206 can be electrically connected to the control unit via a fixed wiring or a wireless connection 202 be coupled. In a non-limiting example, the control unit 202 with the ECU 204 and the TCU 206 via a communication network, such. For example, a controller network ("Controller Area Network", in short "CAN") communicate. As further described below, a time mechanism such as an internal clock or an internal timer may be used 222 , within the control unit 202 be arranged or otherwise in electrical connection with the control unit 202 stand.
Obwohl dies in 1 dieser Offenbarung nicht speziell gezeigt ist, kann die Arbeitsmaschine einen Anzeigemonitor 220 enthalten, der sich in der Kabine 110 befindet und einem Maschinenbediener Informationen anzeigt. Der Monitor 220 kann auch einen Touchscreen oder andere Steuerungen enthalten, so dass ein Maschinenbediener Anweisungen an die Steuerungseinheit 202 senden kann, um eine Funktion der Arbeitsmaschine zu steuern. Somit kann der Monitor 220 mit der Steuerungseinheit 202 in elektrischer Verbindung stehen, so dass Nachrichten oder Anweisungen zwischen diesen kommuniziert werden können.Although this in 1 Although this disclosure is not specifically shown, the work machine may include a display monitor 220 included in the cabin 110 and displays information to a machine operator. The display 220 can also include a touch screen or other controls, allowing a machine operator instructions to the control unit 202 can send to control a function of the working machine. Thus, the monitor can 220 with the control unit 202 be in electrical communication so that messages or instructions can be communicated between them.
Ähnlich der Arbeitsmaschine 100 von 1 kann das Steuerungssystem 200 einen ersten Aktuator 210 und einen zweiten Aktuator 212 zum Steuern der Bewegung eines Arbeitswerkzeugs, eines Arbeitsgeräts und/oder des Lenkmechanismus 130 umfassen. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen umfasst das Steuerungssystem 200 eine beliebige Anzahl zusätzlicher Aktuatoren zum Steuern der Bewegung eines oder mehrerer zusätzlicher Arbeitswerkzeuge, Arbeitsgeräte, Lenkfunktionen und/oder anderer Fahrzeugfunktionen. Jeder Aktuator kann in elektrischer Verbindung mit der Steuerungseinheit 202 angeordnet sein, so dass die Steuerungseinheit die Bewegung des Aktuators steuert. In einem Beispiel kann der Aktuator ein hydraulischer Aktuator sein, so dass die Steuerung des Arbeitsgeräts elektrohydraulisch angetrieben wird. In einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann jeder Aktuator manuell durch die Benutzersteuerungen gesteuert werden. Andere bekannte Steuerungssystem können zur Bewegungssteuerung des Aktuators verwendet werden.Similar to the working machine 100 from 1 can the control system 200 a first actuator 210 and a second actuator 212 for controlling the movement of a work tool, an implement, and / or the steering mechanism 130 include. In further embodiments, not shown, the control system comprises 200 any number of additional actuators for controlling movement of one or more additional work tools, implements, steering functions, and / or other vehicle functions. Each actuator can be in electrical connection with the control unit 202 be arranged so that the control unit controls the movement of the actuator. In one example, the actuator may be a hydraulic actuator such that the control of the implement is electro-hydraulically driven. In another embodiment (not shown), each actuator may be controlled manually by the user controls. Other known control systems can be used to control the movement of the actuator.
In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der erste Aktuator 210 ein Arbeitswerkzeug oder Arbeitsgerät 112, wie beispielsweise einen Ausleger oder eine Schaufel, um nicht einschränkende Beispiele zu nennen, den Lenkmechanismus 130 oder ein anderes Element der Maschine 100 steuern. In ähnlicher Weise kann der zweite Aktuator 212 ein Arbeitswerkzeug oder ein Arbeitsgerät 112, wie beispielsweise einen Ausleger oder eine Schaufel, um nicht einschränkende Beispiele zu nennen, den Lenkmechanismus 130 oder ein anderes Element der Maschine 100 steuern. Obwohl nicht dargestellt, können ein oder mehrere zusätzliche Aktuatoren enthalten sein, um ein Arbeitswerkzeug, einen Lenkmechanismus oder ein anderes Element der Maschine 100 zu steuern. Mit Bezug auf 1 kann beispielsweise der erste Aktuator 210 dem Auslegerarm 142 entsprechen und der zweite Aktuator 212 kann dem Lenkmechanismus 130 entsprechen. Dies ist jedoch nur ein Beispiel hinsichtlich 1 und diese Offenbarung kann sich auf jegliche landwirtschaftliche, bauliche, forstwirtschaftliche oder sonstige Fahrzeuge oder Arbeitsmaschinen beziehen.In a non-limiting example, the first actuator 210 a work tool or implement 112 such as a boom or bucket, by way of non-limiting examples, the steering mechanism 130 or another element of the machine 100 Taxes. Similarly, the second actuator 212 a work tool or implement 112 such as a boom or bucket, by way of non-limiting examples, the steering mechanism 130 or another element of the machine 100 Taxes. Although not shown, one or more additional actuators may be included to a work tool, a Steering mechanism or another element of the machine 100 to control. Regarding 1 For example, the first actuator 210 the boom 142 correspond and the second actuator 212 can the steering mechanism 130 correspond. However, this is just one example 1 and this disclosure may refer to any agricultural, construction, forestry or other vehicles or work machines.
Das Steuerungssystem 200 kann auch einen ersten Sensor 214 zum Erfassen einer Bewegung oder einer Position des ersten Aktuators 210 umfassen. Ebenso kann ein zweiter Sensor 216 eine Bewegung oder eine Position des zweiten Aktuators 212 erfassen. In ähnlicher Weise können ein oder mehrere zusätzliche Sensoren enthalten sein, um Positionen, Bewegungen und/oder andere Zustände eines oder mehrerer Aktuatoren, Arbeitswerkzeuge oder anderer Fahrzeugkomponenten zu erfassen. In der dargestellten Ausführungsform sind der erste und der zweite Sensor 214, 216 jeweils Positionssensoren. Zum Beispiel können einer oder beide Sensoren an einer Gestängeanordnung, wie der Gestängeanordnung 144 von 1, oder als Teil einer anderen Fahrzeuganordnung, wie beispielsweise dem Lenkmechanismus 130, angeordnet sein. In einem veranschaulichenden, nicht einschränkenden Beispiel kann ein Sensor ein Winkelpositionssensor sein, der in der Lage ist, die Winkelposition eines Aktuators oder Arbeitswerkzeugs, wie etwa die des Auslegers relativ zu dem Stift, um den er sich dreht, direkt zu erfassen, während der andere Sensor die Winkelposition eines Winkelhebels an einem Lader (d. h. einem Z-Gestänge) erfassen kann. Die Kinematik und dergleichen kann zusätzlich zu der Messung durch den Sensor verwendet werden, um beispielsweise eine Schaufelposition zu erfassen. Zusätzlich können Positionssensoren innerhalb des Zylinders zum Erfassen der Position des Aktuators verwendet werden. In einer weiteren Ausführungsform ist einer oder beide der ersten und zweiten Sensoren 214, 216 ein Drucksensor, wie beispielsweise ein Hydraulikdrucksensor, der konfiguriert ist, um einen Hydraulikdruck des Systems, einen Hydraulikdruck des Aktuators und/oder einen Druck an irgendeinem anderen Punkt in einem Hydrauliksystem zu bestimmen, um nicht einschränkende Beispiele zu nennen, damit Druckinformationen an die Steuerungseinheit 202 übertragen werden.The control system 200 can also have a first sensor 214 for detecting a movement or a position of the first actuator 210 include. Likewise, a second sensor 216 a movement or a position of the second actuator 212 to capture. Similarly, one or more additional sensors may be included to detect positions, motions, and / or other states of one or more actuators, work tools, or other vehicle components. In the illustrated embodiment, the first and second sensors are 214 . 216 each position sensors. For example, one or both sensors may be attached to a linkage assembly, such as the linkage assembly 144 from 1 , or as part of another vehicle arrangement, such as the steering mechanism 130 be arranged. In an illustrative, non-limiting example, a sensor may be an angular position sensor capable of directly sensing the angular position of an actuator or work tool, such as that of the boom relative to the pin about which it rotates, while the other Sensor can detect the angular position of an angle lever on a loader (ie a Z-linkage). The kinematics and the like may be used in addition to the measurement by the sensor to detect, for example, a blade position. In addition, position sensors within the cylinder can be used to detect the position of the actuator. In another embodiment, one or both of the first and second sensors 214 . 216 a pressure sensor, such as a hydraulic pressure sensor, configured to determine a hydraulic pressure of the system, a hydraulic pressure of the actuator, and / or a pressure at some other point in a hydraulic system, by way of non-limiting examples, thereby providing pressure information to the control unit 202 be transmitted.
Fachleute werden die verschiedenen Strukturen und Verfahren zum Bestimmen des Drucks oder der Position des Aktuators erkennen und diese Strukturen und Verfahren bilden einen Teil der vorliegenden Offenbarung. Der Aktuator kann ein elektrischer, hydraulischer, mechanischer und/oder ein anderer bekannter Typ eines Aktuators sein. In jedem Fall können der erste Sensor 214, der zweite Sensor 216 und ein beliebiger zusätzlicher Sensor oder eine zusätzliche Eingabevorrichtung in elektrischer Verbindung mit der Steuerungseinheit 202 angeordnet sein, um jegliche Druckinformation und/oder die Bewegung oder Position des jeweiligen Aktuators und somit die Bewegung oder Position des jeweiligen Arbeitswerkzeugs, Arbeitsgeräts oder Lenkmechanismus zu übermitteln. Dies kann bei jeder Art von landwirtschaftlichen, baulichen, forstwirtschaftlichen oder anderen bekannten Arbeitsmaschinen angewendet werden.Those skilled in the art will recognize the various structures and methods for determining the pressure or position of the actuator, and these structures and methods form part of the present disclosure. The actuator may be an electrical, hydraulic, mechanical and / or other known type of actuator. In any case, the first sensor 214 , the second sensor 216 and any additional sensor or input device in electrical communication with the control unit 202 be arranged to transmit any pressure information and / or the movement or position of the respective actuator and thus the movement or position of the respective working tool, implement or steering mechanism. This can be applied to any type of agricultural, construction, forestry or other known machines.
Nun bezugnehmend auf 3 ist ein Steuerungsverfahren oder Steuerungsprozess 300 zum Bestimmen einer Zykluszeit des Aktuators 210 der Arbeitsmaschine 100 dargestellt. Das Steuerungsverfahren oder der Steuerungsprozess 300 kann eine Vielzahl von Blöcken oder Schritten enthalten, die von der Steuerungseinheit und anderen Funktionen des Steuerungssystem 200 ausgeführt werden können. Für die Zwecke dieser Offenbarung kann sich die Zykluszeit auf eine Zeitspanne beziehen, die erforderlich ist, um einen Aktuator, ein Arbeitswerkzeug, ein Arbeitsgerät, einen Lenkmechanismus oder ein anderes bewegliches Element der Maschine 100 von einem Ende oder einer Position zu einem entgegengesetzten Ende oder einer entgegengesetzten Position zu bewegen.Referring now to 3 is a control process or control process 300 for determining a cycle time of the actuator 210 the working machine 100 shown. The control process or the control process 300 can contain a variety of blocks or steps by the control unit and other functions of the control system 200 can be executed. For purposes of this disclosure, the cycle time may refer to a period of time required for an actuator, work tool, implement, steering mechanism, or other movable element of the machine 100 move from one end or position to an opposite end or position.
Ein Ausleger kann beispielsweise von seiner vollständig abgesenkten Position in seine vollständig angehobene Position gesteuert werden, wobei die Zykluszeit die Zeit ist, die vergeht, während sich der Ausleger zwischen den beiden Endpositionen bewegt. Eine Schaufel bewegt sich möglicherweise von ihrer vollständig entladenen Position in ihre vollständig eingerollte Position, und ihre Zykluszeit ist die Zeit, die die Schaufel benötigt, um sich zwischen diesen beiden Positionen zu bewegen.For example, a boom may be controlled from its fully lowered position to its fully raised position, the cycle time being the time that passes as the boom moves between the two end positions. A bucket may move from its fully discharged position to its fully rolled position, and its cycle time is the time the bucket takes to travel between these two positions.
Ein Zykluszeittest kann ausgeführt werden, um ein mögliches Problem in einem Hydraulikkreis der Maschine zu identifizieren oder festzustellen. Zum Beispiel kann eine Hydraulikpumpe einen Aktuator mit Strom zum Steuern eines Arbeitsgeräts, Arbeitswerkzeugs, Lenkmechanismus usw. versorgen. Wenn es einen Mangel an erwartetem Pumpenausgangsstrom gibt, kann dies auf Probleme mit dem Pumpenwirkungsgrad oder ein Leck im System hindeuten. Ein Maschinenbediener oder Techniker kann ein Problem mit dem Gerät aufgrund einer Reaktion, die langsamer als erwartet oder gewünscht erfolgt, feststellen. Es ist möglich, dass weniger Strom an den Aktuator oder das Arbeitsgerät übermittelt wird, was die Leistung beeinträchtigen kann. Wenn die Zykluszeit des Aktuators oder des Arbeitsgeräts getestet wird und das Ergebnis unerwünscht oder nicht zufriedenstellend ist, müssen möglicherweise verschiedene Pumpeneinstellungen, wie die Pumpspanne oder der Abschaltdruck, überprüft werden.A cycle time test may be performed to identify or detect a potential problem in a hydraulic circuit of the machine. For example, a hydraulic pump may provide power to an actuator to control a work implement, work implement, steering mechanism, and so on. If there is a shortage of expected pump output current, this may indicate problems with pump efficiency or a leak in the system. A machine operator or technician may experience a problem with the device due to a response that is slower than expected or desired. It is possible that less power is transmitted to the actuator or implement, which may affect performance. If the cycle time of the actuator or implement is tested and the result is undesirable or unsatisfactory, it may be necessary to review various pump settings, such as the pumping margin or cut-off pressure.
Herkömmliche Zykluszeittests werden häufig von einem Maschinenbediener oder - techniker durchgeführt, der eine Stoppuhr verwendet, um den Betrieb des Aktuators, des Arbeitswerkzeugs oder Arbeitsgeräts zeitlich festzuhalten. Bedienungsfehler oder Unterschiede beim Ausführen des Tests können zu Fehlern beim Test führen. Ein Maschinenbediener kann die Stoppuhr schneller auslösen, während ein zweiter Bediener die Stoppuhr langsamer auslösen kann. Wenn die Gesamtzykluszeit beispielsweise weniger als 10 Sekunden beträgt, kann ein Fehler von 0,5 Sekunden die Genauigkeit des Tests stark beeinträchtigen. Conventional cycle time tests are often performed by a machine operator or technician using a stopwatch to time the operation of the actuator, work tool, or implement. Operating errors or differences in the performance of the test may result in errors in the test. One operator may trigger the stopwatch more quickly, while a second operator may release the stopwatch more slowly. For example, if the total cycle time is less than 10 seconds, a 0.5 second error can seriously affect the accuracy of the test.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung wird der Steuerungsprozess 300 einer oder mehrerer hierin beschriebener Ausführungsformen während des Betriebs der Maschine 100 von der Steuerungseinheit 202 autonom ausgeführt. Die Steuerungseinheit 202 ist in der Lage, genaue Zykluszeiten zu messen, zu speichern und/oder auf andere Weise zu bestimmen, indem die für eine ordnungsgemäße Zykluszeitbestimmung erforderlichen Bedingungen gesteuert werden. Die autonome Ausführung des Prozesses 300 von der Steuerungseinheit 202 als solche erhöht die Genauigkeit einer Zykluszeitmessung, ermöglicht das Erkennen, Festlegen und/oder Bestimmen einer oder mehrerer Trends bezüglich der Zykluszeiten und verhindert eine Unterbrechung des Maschinenbetriebs, da der Prozess 300 im Hintergrund durch die Steuerungseinheit ausgeführt wird.According to an embodiment of the disclosure, the control process 300 one or more embodiments described herein during operation of the machine 100 from the control unit 202 autonomously executed. The control unit 202 is able to measure, store and / or otherwise determine accurate cycle times by controlling the conditions required for proper cycle time determination. The autonomous execution of the process 300 from the control unit 202 as such, increases the accuracy of a cycle time measurement, enables the detection, determination and / or determination of one or more trends in cycle times and prevents interruption of engine operation as the process 300 is executed in the background by the control unit.
In bestimmten Ausführungsformen wird der Steuerungsprozess 300 einer oder mehrerer hierin beschriebener Ausführungsformen während des Betriebs der Maschine 100 autonom und wiederholt von der Steuerungseinheit 202 ausgeführt. In bestimmten Ausführungsformen wird der Steuerungsprozess 300 einer oder mehrerer hierin beschriebener Ausführungsformen während des gleichzeitigen, normalen Betriebs der Maschine 100 autonom und konstant von der Steuerungseinheit 202 ausgeführt. Mit anderen Worten, in bestimmten Ausführungsformen wird der Steuerungsprozess 300 im Hintergrund des normalen Betriebs der Maschine 100 autonom von der Steuerungseinheit 202 ausgeführt.In certain embodiments, the control process becomes 300 one or more embodiments described herein during operation of the machine 100 autonomous and repeated by the control unit 202 executed. In certain embodiments, the control process becomes 300 one or more embodiments described herein during simultaneous, normal operation of the machine 100 autonomous and constant from the control unit 202 executed. In other words, in certain embodiments, the control process becomes 300 in the background of the normal operation of the machine 100 autonomous from the control unit 202 executed.
Wie durch die vorliegende Offenbarung verstanden wird, führt die Steuerungseinheit 202 einer oder mehrerer Ausführungsformen den Prozess 300 aus, bestimmt Zykluszeitwerte oder andere Daten aus dem Prozess 300 für jeden von einem oder mehreren Aktuatoren und speichert die Daten in der Steuerungseinheit 202 oder in einer anderen Speichervorrichtung, die in die Maschine 100 integriert oder mit ihr verbunden ist. In einer oder mehreren Ausführungsformen sendet der Prozess 300 und/oder die Steuerungseinheit 202 die Werte oder Daten von dem Prozess 300 an den Monitor 220 oder eine andere Ausgabestelle, verarbeitet die Werte oder Daten weiter und/oder steuert eine Maschinenkomponente basierend auf den Werten oder Daten aus dem Prozess 300.As understood by the present disclosure, the control unit performs 202 one or more embodiments of the process 300 off, determines cycle time values or other data from the process 300 for each of one or more actuators and stores the data in the control unit 202 or in another storage device inserted in the machine 100 integrated or connected to it. In one or more embodiments, the process sends 300 and / or the control unit 202 the values or data from the process 300 to the monitor 220 or another issuer, further processes the values or data and / or controls a machine component based on the values or data from the process 300 ,
Der Steuerungsprozess 300 von 3 wird von der Steuerungseinheit 202 ausgeführt. Zu Beginn des Steuerungsprozesses 300 bestimmt die Steuerungseinheit 202 zunächst in Block 302 eine Position des Aktuators 210. Die Steuerungseinheit 202 bestimmt dann in Block 304, ob die Position des Aktuators kleiner als eine Startposition oder eine erste Schwellenposition ist. Die Ausgangs- oder erste Schwellenposition einer Ausführungsform liegt zwischen 0 % und 45 % eines vollen Bewegungsbereichs des Arbeitswerkzeugs 112 oder des Aktuators 210, zwischen 10 % und 30 % in einer Ausführungsform und zwischen 15 % und 25 % in einer Ausführungsform. Wenn die Steuerungseinheit 202 feststellt, dass die Position des Aktuators die Startposition oder die erste Schwellenposition nicht oder noch nicht erreicht hat, bestimmt die Steuerungseinheit 202 in Block 306, ob ein Aktuator-Befehlswert über einem Aktuator-Befehlsschwellenwert liegt. Wenn der Aktuator-Befehlswert gleich oder kleiner dem Aktuator-Befehlsschwellenwert ist, kehrt die Steuerungseinheit 202 in Block 304 zur Überwachung der Position des Aktuators zurück. Wenn der Aktuator-Befehlswert größer als der Aktuator-Befehlsschwellenwert ist, fährt die Steuerungseinheit 202 mit Block 308 fort, um festzustellen, ob die Position des Aktuators größer oder gleich der Startposition ist, um anzuzeigen, dass sich der Aktuator von einer Position, die kleiner als die Start- oder erste Schwellenposition ist, zu einer Position, die gleich oder größer als die Start- oder erste Schwellenposition ist, bewegt hat. Wenn die Steuerungseinheit 202 feststellt, dass die Position des Aktuators größer oder gleich der Startposition in Block 308 ist, startet die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser 222 in Block 310. Ansonsten kehrt die Steuerungseinheit 202 zu Block 304 zurück, um die Position des Aktuators zu überwachen.The control process 300 from 3 is from the control unit 202 executed. At the beginning of the control process 300 determines the control unit 202 first in block 302 a position of the actuator 210 , The control unit 202 then determined in block 304 whether the position of the actuator is smaller than a start position or a first threshold position. The initial or first threshold position of an embodiment is between 0% and 45% of a full range of motion of the work tool 112 or the actuator 210 , between 10% and 30% in one embodiment and between 15% and 25% in one embodiment. When the control unit 202 determines that the position of the actuator has not or not yet reached the start position or the first threshold position, determines the control unit 202 in block 306 whether an actuator command value is above an actuator command threshold. When the actuator command value is equal to or less than the actuator command threshold, the control unit returns 202 in block 304 to monitor the position of the actuator back. If the actuator command value is greater than the actuator command threshold, the controller proceeds 202 with block 308 to determine if the position of the actuator is greater than or equal to the start position to indicate that the actuator is moving from a position that is less than the start or first threshold position to a position equal to or greater than the start - or first threshold position is, has moved. When the control unit 202 determines that the position of the actuator is greater than or equal to the starting position in block 308 is, the control unit starts 202 the timer 222 in block 310 , Otherwise, the control unit returns 202 to block 304 back to monitor the position of the actuator.
Sobald die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser 222 in Block 310 startet, überwacht die Steuerungseinheit 202 weiterhin den Aktuator-Befehlswert in Block 312, um zu bestätigen, dass der Befehlswert auf oder über dem Aktuator-Befehlsschwellenwert bleibt. Der Aktuator-Befehlsschwellenwert in einer Ausführungsform ist ein Wert zwischen 80 % und 100 %, zwischen 90 % und 100 % in einer Ausführungsform und 95 % in einer Ausführungsform. Wenn der Befehlswert unter den Schwellenwert fällt, bricht die Steuerungseinheit 202 in Block 314 den Zeitmessvorgang ab und der Prozess 300 kehrt in Block 302 zum Bestimmen der Position des Aktuators zurück. In der dargestellten Ausführungsform bricht die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser 222 an einem beliebigen Punkt ab, bevor der Zeitmesser 222 gestoppt wird, wenn der Befehlswert unter den Schwellenwert fällt.Once the control unit 202 the timer 222 in block 310 starts, monitors the control unit 202 Continue to drive the actuator command value in block 312 to confirm that the command value remains at or above the actuator command threshold. The actuator command threshold in one embodiment is a value between 80% and 100%, between 90% and 100% in one embodiment, and 95% in one embodiment. If the command value falls below the threshold, the controller breaks 202 in block 314 the time measurement process and the process 300 returns to block 302 for determining the position of the actuator. In the illustrated embodiment, the control unit breaks 202 the timer 222 at any point before the chronometer 222 is stopped when the command value falls below the threshold.
Die Steuerungseinheit 202 bestimmt ferner in Block 316, ob der zweite Aktuator 212 oder ein oder mehrere zusätzliche Aktuatoren betrieben werden. Der Betrieb eines oder mehrerer zusätzlicher Aktuatoren kann die Leistung des Aktuators 210 reduzieren, wodurch eine genaue Bestimmung einer Zykluszeit des Aktuators 210 beeinflusst wird. Wenn also die Steuerungseinheit 202 den Betrieb eines oder mehrerer anderer Aktuatoren während des Betriebs des Zeitmessers 222 feststellt, wird der Zeitmesser 222 in Block 314 abgebrochen.The control unit 202 also determines in block 316 whether the second actuator 212 or one or more additional actuators are operated. The operation of one or more additional actuators may affect the performance of the actuator 210 reduce, thereby accurately determining a cycle time of the actuator 210 being affected. So if the control unit 202 the operation of one or more other actuators during operation of the timepiece 222 determines, the timer becomes 222 in block 314 canceled.
Die Steuerungseinheit 202 überwacht und bestimmt ferner in Block 318, ob ein Aktuator- oder Systemdruck, wie ein Hydraulikdruck in einem nicht einschränkenden Beispiel, unter einem Druckschwellenwert liegt bzw. kleiner als dieser ist. In einer Ausführungsform empfängt die Steuerungseinheit 202 Eingangsdruckwerte von einem Drucksensor, der sich am Aktuator 210 und/oder an einem anderen Punkt eines hydraulischen oder anderen Systems der Maschine 100 befindet. Wenn die Steuerungseinheit 202 feststellt, dass der Druck auf oder unter den Druckschwellenwert abgefallen ist, bricht die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser 222 in Block 314 ab.The control unit 202 monitors and further determines in block 318 whether an actuator or system pressure, such as hydraulic pressure, is, in a non-limiting example, below or less than a pressure threshold. In one embodiment, the control unit receives 202 Input pressure values from a pressure sensor located on the actuator 210 and / or at another point of a hydraulic or other system of the machine 100 located. When the control unit 202 determines that the pressure has fallen to or below the pressure threshold, breaks the control unit 202 the timer 222 in block 314 from.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform überwacht oder bestimmt die Steuerungseinheit 202 weiterhin, ob eine Temperatur, wie eine Öl- oder Hydraulikfluidtemperatur, in einem nicht einschränkenden Beispiel, unter einem Temperaturschwellenwert liegt bzw. kleiner als dieser ist. In einer Ausführungsform empfängt die Steuerungseinheit 202 Eingangstemperaturwerte von einem Temperatursensor, der sich am Aktuator 210 und/oder an einem anderen Punkt einer Hydraulik, eines Motors oder eines anderen Systems der Maschine 100 befindet. Wenn die Steuerungseinheit 202 feststellt, dass die Temperatur auf oder über den Temperaturschwellenwert angestiegen ist, startet die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser 222 in einer Ausführungsform nicht oder bricht ihn ab.In one embodiment, not shown, the control unit monitors or determines 202 Furthermore, whether a temperature, such as an oil or hydraulic fluid temperature, is, in a non-limiting example, below a temperature threshold or less than this. In one embodiment, the control unit receives 202 Input temperature values from a temperature sensor located on the actuator 210 and / or at another point in a hydraulic system, engine, or other system of the machine 100 located. When the control unit 202 determines that the temperature has risen to or above the temperature threshold, the control unit starts 202 the timer 222 in one embodiment, does not break or break it off.
Die Steuerungseinheit 202 überwacht oder bestimmt ferner in Block 320 eine Drehzahl des Motors 104 der Maschine 100 und stellt fest, ob die Motordrehzahl über einem Motordrehzahl-Schwellenwert liegt. In einer Ausführungsform empfängt die Steuerungseinheit 202 Eingangsmotordrehzahlwerte von einem Motordrehzahlsensor, der sich an der Maschine 104 befindet. Wenn die Steuerungseinheit 202 feststellt, dass die Motordrehzahl auf oder unter den Motordrehzahl-Schwellenwert abgefallen ist, bricht die Steuerungseinheit 202 in Block 314 den Zeitmesser 222 ab.The control unit 202 monitors or further determines in block 320 a speed of the engine 104 the machine 100 and determines if the engine speed is above an engine speed threshold. In one embodiment, the control unit receives 202 Input engine speed values from an engine speed sensor attached to the engine 104 located. When the control unit 202 determines that the engine speed has dropped to or below the engine speed threshold, the control unit breaks 202 in block 314 the timer 222 from.
Wenn die Steuerungseinheit 202 in Block 322 feststellt, dass die Position des Aktuators 210 eine Endposition oder eine zweite Schwellenposition erreicht oder überschritten hat, stoppt die Steuerungseinheit 202 den Zeitmesser in Block 324 und berechnet oder bestimmt anderweitig eine Zykluszeit. Die End- oder zweite Schwellenposition einer Ausführungsform liegt zwischen 55 % und 100 % eines vollen Bewegungsbereichs des Arbeitswerkzeugs 112 oder des Aktuators 210, zwischen 70 % und 90 % in einer Ausführungsform und zwischen 75 % und 85 % in einer Ausführungsform.When the control unit 202 in block 322 determines that the position of the actuator 210 has reached or exceeded an end position or a second threshold position, the control unit stops 202 the timer in block 324 and otherwise calculates or otherwise determines a cycle time. The final or second threshold position of an embodiment is between 55% and 100% of a full range of motion of the work implement 112 or the actuator 210 , between 70% and 90% in one embodiment and between 75% and 85% in one embodiment.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Bestimmen der Zykluszeit in Block 324 das Berechnen der Zykluszeit durch Extrapolation einer vollen Zykluszeit basierend auf der Zeitspanne, die vom Start oder der ersten Schwellenposition bis zur Endposition oder der zweiten Schwellenposition aufgezeichnet wird. Da die Start- und Endpositionen des Prozesses 300 nicht mit den äußersten Endpositionen des Bewegungsbereichs des Aktuators 210 oder des Arbeitswerkzeugs 112 gleichzusetzen sind, ist die durch den Zeitmesser 222 gemessene Zeitspanne geringer als eine tatsächliche Zykluszeit des Aktuators 210 oder Arbeitswerkzeugs 112. Um die Zykluszeit in Block 324 zu berechnen oder auf andere Weise zu bestimmen, extrapoliert die Steuerungseinheit 202 eine Zykluszeit basierend auf der durch den Zeitmesser 222 gemessenen Zeit, oder leitet diese anderweitig ab.In the illustrated embodiment, determining the cycle time in block includes 324 calculating the cycle time by extrapolating a full cycle time based on the time period recorded from the start or the first threshold position to the end position or the second threshold position. Because the start and end positions of the process 300 not with the extreme end positions of the range of motion of the actuator 210 or the working tool 112 equate to that is through the timepiece 222 measured time less than an actual cycle time of the actuator 210 or work tool 112 , To cycle time in block 324 to calculate or otherwise determine, the control unit extrapolates 202 a cycle time based on that through the timer 222 measured time, or derives it otherwise.
In einem ersten Beispiel kann die erste Schwellenposition einer Bewegung von 10 % entsprechen und die zweite Schwellenposition kann einer Bewegung von 90 % entsprechen. Somit wird die Zykluszeit über einen Verlauf von 80 % des gesamten Hubs des Aktuatorzylinders gemessen. Anders ausgedrückt, entspricht die gemessene Zykluszeit zwischen dem Starten und dem Stoppen des Zeitmessers der Bewegung des Aktuators oder des Arbeitswerkzeugs von 80 % der gesamten zurückgelegten Entfernung zwischen der Start- und der Endposition. Wenn das Arbeitswerkzeug beispielsweise ein Ausleger ist, wird der Zeitmesser gestartet, wenn sich der Ausleger von seiner vollständig abgesenkten Position in eine Position von 10 % des Weges in die vollständig angehobene Position bewegt, und der Zeitmesser wird gestoppt, wenn sich der Ausleger von seiner vollständig abgesenkten Position in eine Position von 90 % des Weges in die vollständig angehobene Position bewegt. In diesem Beispiel kann die volle Zykluszeit berechnet werden, indem die gemessene Zykluszeit durch den Prozentsatz der gemessenen Entfernung geteilt wird. Wenn also die gemessene Zykluszeit 5 Sekunden beträgt und die gemessene Entfernung 80 % beträgt, dann wird die volle Zykluszeit von 5 Sekunden durch 0,8 geteilt, was eine volle Zykluszeit von 6,25 Sekunden ergibt.In a first example, the first threshold position may correspond to a movement of 10% and the second threshold position may correspond to a movement of 90%. Thus, the cycle time is measured over a course of 80% of the total stroke of the actuator cylinder. In other words, the measured cycle time between starting and stopping the timer corresponds to the movement of the actuator or work tool of 80% of the total distance traveled between the start and end positions. For example, if the work tool is a boom, the timer is started when the boom moves from its fully lowered position to a position of 10% of the way to the fully raised position, and the timer is stopped when the boom is fully extended lowered position moved to a position of 90% of the way to the fully raised position. In this example, the full cycle time can be calculated by dividing the measured cycle time by the percentage of the measured distance. So if the measured cycle time 5 Seconds and the measured distance is 80%, then the full cycle time of 5 seconds is divided by 0.8, giving a full cycle time of 6.25 seconds.
In einem zweiten Beispiel kann die erste Schwellenposition einer Bewegung von 20 % entsprechen und die zweite Schwellenposition kann einer Bewegung von 80 % entsprechen. Somit wird die Zykluszeit über einen Verlauf von 60 % des gesamten Hubs des Aktuatorzylinders gemessen (z. B. 80 % minus 20 %). Anders ausgedrückt entspricht die gemessene Zykluszeit zwischen dem Starten und dem Stoppen des Zeitmessers der Bewegung des Arbeitswerkzeugs von 60 % der gesamten zurückgelegten Entfernung zwischen der Start- und der Endposition. Wenn das Arbeitswerkzeug beispielsweise ein Ausleger ist, wird der Zeitmesser gestartet, wenn sich der Ausleger von seiner vollständig abgesenkten Position in eine Position von 20 % des Weges in die vollständig angehobene Position bewegt, und der Zeitmesser wird gestoppt, wenn sich der Ausleger von seiner vollständig abgesenkten Position in eine Position von 80 % des Weges in die vollständig angehobene Position bewegt. Ähnlich wie beim ersten Beispiel kann die volle Zykluszeit berechnet werden, indem die gemessene Zykluszeit durch den Prozentsatz der gemessenen Entfernung geteilt wird. Wenn also die gemessene Zykluszeit 5 Sekunden beträgt und die gemessene Entfernung 60 % beträgt, dann wird die volle Zykluszeit von 5 Sekunden durch 0,6 geteilt, was eine volle Zykluszeit von 8,33 Sekunden ergibt. In a second example, the first threshold position may correspond to a movement of 20% and the second threshold position may correspond to an 80% movement. Thus, the cycle time is measured over a course of 60% of the total stroke of the actuator cylinder (eg 80% minus 20%). In other words, the measured cycle time between starting and stopping the timer corresponds to the movement of the work tool of 60% of the total distance traveled between the start and end positions. For example, if the work tool is a boom, the timer is started when the boom moves from its fully lowered position to a position of 20% of the way to the fully raised position, and the timer is stopped when the boom is fully extended lowered position is moved to a position of 80% of the way to the fully raised position. Similar to the first example, the full cycle time can be calculated by dividing the measured cycle time by the percentage of the measured distance. So if the measured cycle time 5 Seconds and the measured distance is 60%, then the full cycle time of 5 seconds is divided by 0.6, giving a full cycle time of 8.33 seconds.
Sobald die Zykluszeit bestimmt ist, zeichnet die Steuerungseinheit 202 die Zykluszeitdaten weiter auf, speichert sie oder behält sie anderweitig. Die Steuerungseinheit 202 der dargestellten Ausführungsform speichert die Zykluszeitdaten in einem internen Speicher, die Steuerungseinheit 202 der zusätzlichen Ausführungsformen kann jedoch die Daten an einen externen Ort zum Speichern, Verarbeiten und/oder für andere Zwecke übertragen oder anderweitig übermitteln. Da die Steuerungseinheit 202 den Prozess 300 während des Betriebs der Maschine 100 wiederholt und konstant ausführt, kann die Steuerungseinheit 202 gleichzeitig oder später eine Sammlung oder Zusammenstellung der Zykluszeitdaten erstellen, die Zykluszeitdaten weiterverarbeiten oder filtern und/oder Trenddaten oder andere verarbeitete Daten basierend auf der Erfassung mehrerer Zykluszeitwerte erstellen. Alle hier beschriebenen Daten oder Werte können intern oder extern von der Steuerungseinheit 202 oder intern oder extern von der Maschine 100 gespeichert werden, intern oder extern übertragen oder angezeigt werden, oder verarbeitet werden, um zusätzliche Aktionen der Steuerungseinheit 202 oder der Maschine 100 zu implementieren.Once the cycle time is determined, the control unit draws 202 the cycle time data keeps on, stores or otherwise retains it. The control unit 202 In the illustrated embodiment, the cycle time data is stored in an internal memory, the control unit 202 however, the additional embodiments may transmit or otherwise communicate the data to an external location for storage, processing and / or other purposes. As the control unit 202 the process 300 during operation of the machine 100 repeatedly and constantly executes, the control unit 202 simultaneously or later create a collection or compilation of the cycle time data, further process or filter the cycle time data and / or create trend data or other processed data based on the acquisition of multiple cycle time values. All data or values described here may be internal or external to the control unit 202 or internally or externally from the machine 100 be stored, transmitted internally or externally or displayed, or processed to additional actions of the control unit 202 or the machine 100 to implement.
In einem nicht einschränkenden, veranschaulichenden Beispiel werden nach der Ausführung des Prozesses 300 während des normalen Betriebs der Maschine 100 die Zykluszeitdaten von der Steuerungseinheit 202 oder einer anderen Speichervorrichtung der Maschine 100 von einem Maschinenbediener oder einem Servicetechniker während einer Routinewartung der Maschine 100 heruntergeladen oder während des normalen Betriebs der Maschine 100 übertragen oder es wird anderweitig darauf zugegriffen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung verzeichnet der Maschinenbediener oder Servicetechniker Zykluszeitdaten für einen oder mehrere Aktuatoren der Maschine 100 und beliebige Zykluszeittrends oder andere Informationen, die von der Steuerungseinheit 202 bereitgestellt werden und diagnostiziert oder bestimmt ein oder mehrere mögliche Probleme, Zustände oder Eigenschaften der Maschine 100. In dem nicht einschränkenden Beispiel kann ein Techniker feststellen, wie eine Hydraulikpumpe in der Maschine 100 zu versagen beginnt, entsprechend der Anzeige einer kürzlich erfolgten Reduzierung der Zykluszeiten.In a non-limiting, illustrative example, after the execution of the process 300 during normal operation of the machine 100 the cycle time data from the control unit 202 or other storage device of the machine 100 by a machine operator or a service technician during a routine maintenance of the machine 100 downloaded or during normal operation of the machine 100 transferred or otherwise accessed. In accordance with the present disclosure, the operator or service technician records cycle time data for one or more actuators of the machine 100 and any cycle time trends or other information provided by the control unit 202 provided and diagnoses or determines one or more potential problems, conditions or characteristics of the machine 100 , In the non-limiting example, a technician may determine how a hydraulic pump is in the engine 100 begins to fail, as indicated by a recent reduction in cycle times.
In zusätzlichen Ausführungsformen kann die Steuerungseinheit 202 Daten empfangen, bestimmen und/oder speichern, die mit der Zykluszeit verbunden sind oder diese begleiten, einschließlich, ohne Einschränkung, der geografischen Lage, Tageszeit, Höhe, Oberflächenneigung, Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit, um nicht einschränkende Beispiele zu nennen. Solche zusätzlichen Begleitdaten können zum Erstellen oder Erkennen von Trends, die mit dem Aktuator 210 oder der Maschine 100 verbunden sind, verarbeitet oder verzeichnet werden. Die Steuerungseinheit 202 bestimmter Ausführungsformen bestimmt, erstellt und/oder übermittelt einen allgemeinen oder spezifischen Warnhinweis oder Status basierend auf der Verarbeitung der Zykluszeitdaten, mit oder ohne den begleitenden Daten.In additional embodiments, the control unit 202 To receive, determine and / or store data associated with or accompanying the cycle time including, without limitation, geographic location, time of day, altitude, surface slope, temperature and / or humidity, for non-limitative purposes. Such additional accompanying data may be used to create or detect trends associated with the actuator 210 or the machine 100 connected, processed or recorded. The control unit 202 certain embodiments determines, creates and / or transmits a general or specific warning or status based on the processing of the cycle time data, with or without the accompanying data.
Sobald die volle Zykluszeit in Block 324 bestimmt ist, kann die Steuerungseinheit 202 die volle Zykluszeit übermitteln. In einem Beispiel kann die Steuerungseinheit 202 dem Maschinenbediener die Zykluszeit übermitteln, indem sie auf dem Anzeigemonitor 220 anzeigt wird. In einem anderen Beispiel kann die Steuerungseinheit 202 die Zykluszeit über ein drahtloses Kommunikationsnetz an einen entfernten Ort senden, wie an ein Mobilgerät in einem nicht einschränkenden Beispiel, so dass die Zykluszeit protokolliert und nachverfolgt werden kann. In einer Ausführungsform kann die Steuerungseinheit 202 die Zykluszeit mit einem Zykluszeit-Schwellenwert vergleichen und basierend auf dem Vergleich eine Warnung senden.Once the full cycle time in block 324 is determined, the control unit 202 transmit the full cycle time. In one example, the control unit 202 transmit the cycle time to the machine operator by clicking on the display monitor 220 is displayed. In another example, the control unit 202 send the cycle time to a remote location over a wireless communication network, such as a mobile device as a non-limiting example, so that the cycle time can be logged and tracked. In one embodiment, the control unit 202 Compare the cycle time with a cycle time threshold and send a warning based on the comparison.
Nun Bezugnehmend auf 4 wird ein Verfahren 400 zum Bestimmen einer Zykluszeit des Aktuators 210 bereitgestellt. Das Verfahren 400 einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird wie der oben beschriebene Prozess 300 während des Betriebs der Maschine 100 autonom und konstant ausgeführt. In einer Ausführungsform wird der Prozess 300 oder das Verfahren 400 von einem Maschinenbediener, Techniker oder anderen Benutzer nicht gestartet, und die Steuerungseinheit 202 oder die Maschine 100 fordert einen Benutzer nicht auf oder weist ihn nicht an, einen Zykluszeittest zu starten, bevor die Steuerungseinheit 202 einen Zykluszeittest ausführt. In einer anderen Ausführungsform sind der Prozess 300 und/oder das Verfahren 400 so konfiguriert, dass sie konstant und wiederholt ablaufen. In einer anderen Ausführungsform erfolgt der Schritt des Bestimmens oder Berechnens einer individuellen Zykluszeit mehrmals und jeder Schritt des Speicherns oder Verarbeitens einer individuellen Zykluszeit, falls zutreffend, erfolgt mehrmals, bevor eine Sammlung von Informationen oder Trendinformationen, die auf den individuellen Zykluszeiten basieren, angezeigt, heruntergeladen oder zur Verarbeitung, Diagnose, Auswertung, Warnung oder weiteren Überlegungen übertragen wird.Now referring to 4 becomes a procedure 400 for determining a cycle time of the actuator 210 provided. The procedure 400 One or more embodiments of the present disclosure will be like the process described above 300 during operation of the machine 100 autonomous and constant. In one embodiment, the process becomes 300 or that method 400 not started by a machine operator, technician or other user, and the control unit 202 or the machine 100 does not prompt or instruct a user to start a cycle time test before the control unit 202 performs a cycle time test. In another embodiment, the process 300 and / or the method 400 configured to be constant and repeated. In another embodiment, the step of determining or calculating an individual cycle time is performed multiple times, and each step of storing or processing an individual cycle time, if applicable, occurs several times before a collection of information or trend information based on the individual cycle times is displayed or transmitted for processing, diagnosis, evaluation, warning or other considerations.
Das Verfahren 400 einer Ausführungsform umfasst in Schritt 410 das Bestimmen oder Überwachen einer Position des Aktuators während des Betriebs des Aktuators 210. Wie oben beschrieben, empfängt die Steuerungseinheit 202 einer Ausführungsform die Position des Aktuators 210 während der Ausführung des Prozesses 300 beim normalen Betrieb der Maschine 100 oder bestimmt diese anderweitig. Das Verfahren 400 umfasst ferner in Schritt 412 die Bestimmung, dass ein Aktuator-Befehlswert größer als ein Aktuator-Befehlsschwellenwert ist. Wie oben erwähnt, ist der Aktuator-Befehlsschwellenwert einer Ausführungsform ein Wert zwischen 80 % und 100 %, zwischen 90 % und 100 % in einer Ausführungsform und 95 % in einer Ausführungsform. Das Verfahren 400 umfasst ferner in Schritt 414 das Starten des Zeitmessers 222 bei einer Bewegung des Aktuators 210 durch eine Startposition, die Feststellung in Schritt 416 der Erfüllung einer oder mehrerer Bedingungen, und das Stoppen des Zeitmessers 222 bei Erfüllung der einen oder mehreren Bedingungen und bei Bewegung des Aktuators 210 durch eine Endposition. Die eine oder die mehreren Bedingungen in der dargestellten Ausführungsform umfassen, dass der Aktuator-Befehlswert größer als der Aktuator-Befehlsschwellenwert ist, den Betrieb eines zweiten Aktuators, einen Druck, wie ein Hydraulikdruck in dem Aktuator oder an anderer Stelle in dem System in einem nicht einschränkenden Beispiel, der größer als ein Druckschwellenwert ist und/oder eine Maschinenmotordrehzahl, die größer als ein Motordrehzahl-Schwellenwert ist, wie oben mit Bezug auf 3 beschrieben. Das Verfahren 400 einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Bestimmung, dass die eine oder mehrere Bedingungen erfüllt bzw. nicht erfüllt ist/sind, und das Abbrechen des Zeitmessers bei der Feststellung, dass die Bedingung(en) nicht erfüllt wurde(n). Das Verfahren 400 einer oder mehrerer hierin beschriebener Ausführungsformen umfasst alle Funktionen, Schritte, Strukturen oder Merkmale, die in Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen des Systems 300 beschrieben wurden.The procedure 400 an embodiment comprises in step 410 determining or monitoring a position of the actuator during operation of the actuator 210 , As described above, the control unit receives 202 an embodiment, the position of the actuator 210 during the execution of the process 300 during normal operation of the machine 100 or otherwise determines this. The procedure 400 further comprises in step 412 determining that an actuator command value is greater than an actuator command threshold. As mentioned above, the actuator command threshold of one embodiment is between 80% and 100%, between 90% and 100% in one embodiment, and 95% in one embodiment. The procedure 400 further comprises in step 414 starting the timer 222 during a movement of the actuator 210 through a starting position, the determination in step 416 meeting one or more conditions, and stopping the timer 222 upon satisfaction of the one or more conditions and upon movement of the actuator 210 through an end position. The one or more conditions in the illustrated embodiment include that the actuator command value is greater than the actuator command threshold, operation of a second actuator, pressure, such as hydraulic pressure in the actuator, or elsewhere in the system, not in one limiting example, which is greater than a pressure threshold and / or an engine speed greater than an engine speed threshold, as described above with reference to FIG 3 described. The procedure 400 In an additional embodiment, the determination includes that the one or more conditions are met, and canceling the timer when determining that the condition (s) has not been met. The procedure 400 One or more embodiments described herein include all functions, steps, structures or features related to the above-described embodiments of the system 300 have been described.
Ohne den Umfang, die Auslegung oder die Anwendung der untenstehenden Ansprüche in irgendeiner Weise einzuschränken, ist die Erzeugung von sehr genauen Zykluszeitdaten für die Maschine 100 eine technische Wirkung einer oder mehrerer der hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen. Eine solche Erzeugung oder Bestimmung von sehr genauen Zykluszeitdaten erfolgt ohne Maschinenausfallzeit oder Unterbrechung des normalen Betriebs der Maschine 100. Eine weitere technische Wirkung einer oder mehrerer der hierin offenbarten Ausführungsformen beinhaltet die Erzeugung oder Bestimmung eines oder mehrerer Trends, die sich auf die Zykluszeiten beziehen.Without limiting the scope, design, or application of the claims below in any way, it is the production of very accurate cycle time data for the machine 100 a technical effect of one or more of the exemplary embodiments disclosed herein. Such generation or determination of very accurate cycle time data occurs without machine downtime or interruption of normal machine operation 100 , Another technical effect of one or more of the embodiments disclosed herein involves generating or determining one or more trends related to cycle times.
Während die vorliegende Offenbarung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung ausführlich dargestellt und beschrieben wurde, ist eine solche Darstellung und Beschreibung als nicht einschränkend anzusehen. Es versteht sich, dass veranschaulichende Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind und dass alle Änderungen und Modifikationen, die dem Geist der vorliegenden Offenbarung entsprechen, geschützt werden sollen. Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten möglicherweise nicht alle beschriebenen Merkmale, profitieren aber dennoch von zumindest einigen der Vorteile solcher Merkmale. Durchschnittsfachleute können ihre eigenen Implementierungen entwickeln, die ein oder mehrere der Merkmale der vorliegenden Offenbarung enthalten und in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.While the present disclosure has been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, such illustration and description is not intended to be limiting. It should be understood that illustrative embodiments have been shown and described and that all changes and modifications that are in accordance with the spirit of the present disclosure should be protected. Alternative embodiments of the present disclosure may not include all of the described features, but still benefit from at least some of the advantages of such features. One of ordinary skill in the art can devise their own implementations that incorporate one or more of the features of the present disclosure and are within the scope of the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 15428562 [0001]US 15428562 [0001]
