DE102019210805A1

DE102019210805A1 - Arbeitsfahrzeug mit gleichlauf-anbaugerätebetätigung

Info

Publication number: DE102019210805A1
Application number: DE102019210805.9A
Authority: DE
Inventors: Sean A. Mairet; Bryan Rausch
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2020-02-27
Also published as: CN110847263B; US20200063398A1; CN110847263A; US11047111B2

Abstract

Ein Arbeitsfahrzeug beinhaltet einen Rahmen; ein Anbaugerät; eine Gestängebaugruppe, die das Anbaugerät an dem Rahmen befestigt; ein Gestängestellglied, das mit der Gestängebaugruppe und dem Rahmen gekoppelt und konfiguriert ist, um die Gestängebaugruppe relativ zu dem Rahmen neu zu positionieren; einen Sensor, der konfiguriert ist, um Sensorpositionsdaten zu erzeugen, die der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zugeordnet sind und eine Gestängeposition darstellen; eine Bedienerschnittstelle, die konfiguriert ist, um Bedienereingaben von einem Bediener zu empfangen, die dem Gestängestellglied zugeordnet sind und eine Geschwindigkeitsanforderung darstellen; und ein elektronisches Steuersystem mit einer Verarbeitungs- und Speicherarchitektur, die mit dem Sensor, der Bedienerschnittstelle und dem Gestängestellglied operativ gekoppelt ist. Das elektronische Steuersystem ist konfiguriert, einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied basierend auf der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition zu erzeugen, der bei Ausführung unabhängig von der Gestängeposition zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe führt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Nicht zutreffend.
ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
Nicht zutreffend.
GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf Arbeitsfahrzeuge und das Verbessern des Betriebs von Arbeitsfahrzeugen, insbesondere im Hinblick auf die Beständigkeit der Anbaugerätebetätig u ng.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Arbeitsfahrzeuge, wie sie beispielsweise in der Land-, Bau- und Forstwirtschaft eingesetzt werden, führen eine Vielzahl von Einsätzen durch. In einigen Fällen sind die Fahrzeuge mit einem Anbaugerät oder Werkzeug ausgestattet, um eine gewünschte Funktion auszuführen. In einem Beispiel beinhaltet ein Baufahrzeug, wie etwa ein Kompaktlader, eine Gestängebaugruppe, die an einen Rahmen gekoppelt ist, um ein Anbaugerät, wie etwa eine Schaufel, einen Gabelstapler oder einen Greifer, anzuheben. Die Gestängebaugruppe wird durch einen Fahrzeugführer mithilfe von Steuerungen, die in einer Kabine des Fahrzeugs angeordnet sind, betriebsmäßig gesteuert. Trotz der zahlreichen Fähigkeiten heutiger Fahrzeuge bemühen sich die Konstrukteure weiterhin um Verbesserungen im Betrieb, insbesondere hinsichtlich der Betätigung des Anbaugeräts.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die Offenbarung stellt ein Arbeitsfahrzeug mit Gleichlauf-Anbaugerätesteuerung bereit.
In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Arbeitsfahrzeug bereit, das Folgendes beinhaltet: einen Rahmen; ein Anbaugerät; eine Gestängebaugruppe, die das Anbaugerät an dem Rahmen befestigt; ein Gestängestellglied, das mit der Gestängebaugruppe und dem Rahmen gekoppelt und konfiguriert ist, die Gestängebaugruppe relativ zu dem Rahmen neu zu positionieren; einen Sensor, der konfiguriert ist, Sensorpositionsdaten zu erzeugen, die der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied, die eine Gestängeposition darstellen, zugeordnet sind; eine Bedienerschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, Bedienereingaben von einem Bediener zu empfangen, die dem Gestängestellglied zugeordnet sind und eine Geschwindigkeitsanforderung darstellen; und ein elektronisches Steuersystem mit einer Verarbeitungs- und Speicherarchitektur, die mit dem Sensor, der Bedienerschnittstelle und dem Gestängestellglied operativ gekoppelt ist. Das elektronische Steuersystem ist konfiguriert, einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied basierend auf der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition zu erzeugen, der bei Ausführung unabhängig von der Gestängeposition zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe führt.
In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Verfahren zum Steuern eines Gestängestellglieds an einem Arbeitsfahrzeug zur Handhabung eines Anbaugerätes bereit, das mit einer Gestängebaugruppe an einen Rahmen des Arbeitsfahrzeugs gekoppelt ist. Das Verfahren beinhaltet das Empfangen von Bedienereingaben an einer Bedienerschnittstelle als Bedienereingabedaten; das Bestimmen einer Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bedienereingabedaten; das Sammeln von Sensorpositionsdaten mit einem Sensor, welche der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zugeordnet sind; das Bestimmen einer Gestängeposition der Gestängebaugruppe und/oder des Gestängestellglieds auf Grundlage der Sensorpositionsdaten; das Erzeugen eines Stellgliedbefehls für das Gestängestellglied auf Grundlage der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition, der bei Ausführung zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt; und das Ausführen des Stellgliedbefehls an dem Gestängestellglied, um das Anbaugerät neu zu positionieren.
In einem weiteren Aspekt stellt die Offenbarung ein Steuersystem in einem Arbeitsfahrzeug zum Steuern eines Gestängestellglieds zur Handhabung eines Anbaugeräts bereit, das mit einer Gestängebaugruppe an einen Rahmen des Arbeitsfahrzeugs gekoppelt ist. Das Steuersystem beinhaltet eine oder mehrere elektronische Steuerungen mit einer Verarbeitungs- und Speicherarchitektur, die ein Bedienereingabemodul, ein Positionsmodul und ein Gleichlaufmodul beinhaltet. Das Bedienereingabemodul ist konfiguriert, Bedienereingabedaten im Zusammenhang mit Bedienereingaben an einer Fahrzeugbedienerschnittstelle zu empfangen und eine Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bedienereingabedaten zu bestimmen. Das Positionsmodul ist konfiguriert, Sensorpositionsdaten im Zusammenhang mit der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zu empfangen und eine Gestängeposition der Gestängebaugruppe und/oder des Gestängestellglieds auf Grundlage der Sensorpositionsdaten zu bestimmen. Das Gleichlaufmodul ist gekoppelt, um die Geschwindigkeitsanforderung von dem Bedienereingabemodul und die Gestängeposition von dem Positionsmodul zu empfangen, und ist konfiguriert, um einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied zu erzeugen, der bei Ausführung zu einem Gleichlauf des Anbaugerätes für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen werden in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Arbeitsfahrzeugs in Form eines Kompaktladers, bei dem die offenbarte Anbaugerätesteuerung verwendet werden kann;
2 ist eine weitere Seitenansicht des Arbeitsfahrzeugs von 1 bei Betätigung des Anbaugerätes;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm mit Datenflüssen, die eine beispielhafte Anbaugerätesteuerung des Arbeitsfahrzeugs von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel veranschaulichen; und
4 ist eine beispielhafte Positionsbefehlskarte für eine angeforderte Geschwindigkeit, die von der Anbaugerätesteuerung aus 3 verwendet werden kann; und

Gleiche Referenzsymbole in den unterschiedlichen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden eine oder mehrere beispielhafte Implementierungen des offenbarten Systems und Verfahrens zum Verbessern des Arbeitsfahrzeugbetriebs beschrieben, wie sie in den beigefügten Figuren der vorstehend kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt sind. Verschiedene Beispiele hierin beziehen sich auf den Kontext eines Kompaktladers. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Systeme und Verfahren in einer Vielzahl von Arbeitsmaschinen- oder Arbeitsfahrzeugeinstellungen verwendet werden können, wie unten beschrieben. Verschiedene Abwandlungen der beispielhaften Ausführungsformen können von Fachleuten auf dem Gebiet in Betracht gezogen werden.
Im Allgemeinen sorgen die offenbarten Systeme und Verfahren (und Arbeitsfahrzeuge, in denen sie implementiert sind) für eine Gleichlauf-Anbaugerätesteuerung, um verschiedene Aufgaben auszuführen, wodurch eine beständigere und zuverlässigere Anbaugerätehandhabung ermöglicht wird. Wie beschrieben wird, arbeitet eine Anbaugerätesteuerung des Arbeitsfahrzeugs, um Gestängestellglieder derart zu steuern, dass eine relativ konstante Anbaugerätegeschwindigkeit für eine bestimmte Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition in einem Betätigungszyklus erreicht wird. Sofern nicht anders angegeben, kann die Geschwindigkeit des Anbaugeräts für einen bestimmten Stellgliedbefehl von einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe an einer jeweiligen Gestängeposition innerhalb des Betätigungszyklus beeinflusst werden. Wie nachfolgend beschrieben, kann die Anbaugerätesteuerung die Variation des mechanischen Vorteils der Gestängebaugruppe während des Betätigungszyklus aufnehmen. Dieser Vorgang verbessert Effizienz, Sicherheit und Verbraucherzufrieden heit.
1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs (oder einer Arbeitsmaschine) 100. Das Arbeitsfahrzeug 100 ist als Kompaktlader dargestellt. Diese Offenbarung soll sich jedoch nicht auf einen Kompaktlader beschränken, sondern kann jede Art von Land-, Bau- oder Forstmaschinen beinhalten. Obwohl im Folgenden ein Arbeitsfahrzeug erörtert wird, sind Ausführungsformen außerdem auf jede Art von Arbeitsmaschine mit einem Anbaugerät anwendbar, einschließlich solcher, die stationär sind. Es versteht sich, dass die Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs 100 nur beispielhaft dargestellt wird.
In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet das Arbeitsfahrzeug 100 eine Gestängebaugruppe (oder Auslegerbaugruppe) 130, die an einem Rahmen oder Fahrgestell 102 angebracht ist und die Handhabung eines Anbaugeräts 170 ermöglicht, um verschiedene Funktionen oder Aufgaben auszuführen. Das Arbeitsfahrzeug 100 beinhaltet ferner ein Maschinensteuersystem 110, um den Betrieb des Fahrzeugs 100 zu erleichtern, einschließlich einer Gesamtbewegung mit dem Antriebssystem 120 und/oder Handhabung des Anbaugeräts 170. Wie im Folgenden nach einer Vorstellung der Fahrzeugkomponenten ausführlicher beschrieben, stellen hierin erörterte Ausführungsformen eine Anbaugerätesteuerung 300 bereit, die zumindest teilweise in das Maschinensteuersystem 110 integriert sein kann und die eine beständigere und reibungslosere Betätigung der Gestängebaugruppe 130 und/oder des Anbaugeräts 170 über einen Bereich von Betätigungspositionen ermöglicht.
In diesem Beispiel beinhaltet das Arbeitsfahrzeug 100 eine Kabine 104, die an dem Rahmen 102 ausgebildet ist, um einen Maschinenbediener unterzubringen. Eine oder mehrere Bediener- (oder Mensch-Maschine-) Schnittstellen 106 können innerhalb der Kabine 104 bereitgestellt werden, um eine Interaktion des Bedieners mit dem Fahrzeug 100, insbesondere dem Steuersystem 110, zu ermöglichen. Die Bedienerschnittstelle 106 kann auf verschiedene Art und Weise konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen kann die Bedienerschnittstelle 106 einen oder mehrere Joysticks, verschiedene Schalter oder Hebel, eine oder mehrere Tasten, ein Bedienfeld, eine Touchscreen-Schnittstelle oder Cursorsteuervorrichtung, die mit einer Anzeige arbeitet, eine Tastatur, eine akustische Vorrichtung, ein Mikrofon, das einem Spracherkennungssystem zugeordnet ist, oder verschiedene andere Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtungen beinhalten, die Bedienereingaben und/oder -ausgaben von Informationen zu und von dem Steuersystem 110, insbesondere der Anbaugerätesteuerung 300, unterstützen.
Während des Betriebs kann die Bedienerschnittstelle 106 eine Eingabe in Form einer Betätigungsanforderung vom Bediener empfangen, um das Anbaugerät 170 neu zu positionieren. Beispiele für die Bedienerschnittstelle 106, die zum Bedienen des Anbaugeräts 170 geeignet ist, können einen oder mehrere Joysticks, Hebel, Schalter oder Drehregler beinhalten. Zusätzlich zum Ändern der Position des Anbaugeräts 170 kann die Bedienerschnittstelle 106 derart konfiguriert sein, dass die Betätigungsanforderung eine Auswahl oder Angabe einer gewünschten Anbaugerätegeschwindigkeit als eine Geschwindigkeitsanforderung beinhaltet. Insbesondere kann die relative Größe der Verschiebung der Bedienerschnittstelle 106 eine Darstellung der gewünschten Größe der Anbaugerätegeschwindigkeit bereitstellen.
Wenn zum Beispiel die Bedienerschnittstelle 106 für das Anbaugerät 170 ein Joystick ist, kann eine Bewegung des Joysticks leicht weg von einer neutralen Position (oder Ursprung) anzeigen, dass der Bediener das Anbaugerät 170 mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit neu positionieren möchte; und eine Bewegung des Joysticks an die äußere Grenze des Joystickbereichs kann anzeigen, dass der Bediener das Anbaugerät 170 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit neu positionieren möchte. Anders ausgedrückt kann die relative Position oder Bewegung der Bedienerschnittstelle 106 relativ zu einer neutralen Position die gewünschte relative Geschwindigkeit der resultierenden Anbaugerätebewegung darstellen. Es können jedoch beliebige Mechanismen zum Darstellen der gewünschten Geschwindigkeit bereitgestellt werden.
In weiteren Beispielen kann die Bedienerschnittstelle 106 in Form von Schaltern (oder dergleichen) vorliegen, die bei Auswahl einen Befehl zum Neupositionieren des Anbaugerätes 170 in eine vorbestimmte oder eingestellte Position in einer vorbestimmten Geschwindigkeit erzeugen. Beispiele für vorbestimmte Positionen können eine Rückkehr-zur-maximalen-Höhenposition oder eine Rückkehr-zur-minimalen-Höhenposition beinhalten. Weitere Details bezüglich der Bedienerschnittstelleneingabe und der Anbaugerätegeschwindigkeit werden nachfolgend bereitgestellt.
In einigen Beispielen kann sich die Bedienerschnittstelle 106 außerhalb der Maschine befinden. Beispielsweise kann die Bedienerschnittstelle 106 in einer Leitstelle oder auf einer mobilen Vorrichtung implementiert sein, die Eingaben von einem Bediener annimmt und die Eingaben an das Fahrzeug 100 sendet. In einem solchen Beispiel kann das Fahrzeug 100 eine geeignete Kommunikationskomponente (nicht dargestellt) beinhalten, wie etwa einen BluetoothO-Transceiver, einen Funktransceiver, einen Mobilfunktransceiver, einen LTE-Transceiver und/oder einen WLAN-Transceiver.
Das Arbeitsfahrzeug 100 kann ferner ein Antriebssystem 120 (schematisch dargestellt) beinhalten, wie etwa einen Motor 122, der Leistung liefert, um ein oder mehrere Räder 126 über ein Getriebe 124 auf Grundlage von Signalen von dem Steuersystem 110 anzutreiben. In einem Beispiel ist der Motor 122 ein Verbrennungsmotor, wie beispielsweise ein Dieselmotor. Es ist anzumerken, dass die Verwendung eines Verbrennungsmotors lediglich ein Beispiel ist und die Antriebsvorrichtung eine Brennstoffzelle, ein Elektromotor, ein Hybrid-Gas-Elektromotor usw. sein kann. Das Getriebe 124 überträgt die Leistung vom Motor 122 auf einen geeigneten Antriebsstrang, der mit den Rädern 126 gekoppelt ist, wodurch Bewegung ermöglicht wird. In diesem Beispiel ist ein Rad 126 an jeder Ecke des Rahmens 102 positioniert; in weiteren Anordnungen können jedoch andere Bodeneingriffsmechanismen implementiert sein. Beispielsweise kann, wie bei einem Kompakt-Raupenlader, der Bodeneingriffsmechanismus eine Antriebsraupenkette sein, die auf beiden Seiten der Maschine angeordnet ist.
Zusätzlich zu den in 1 gezeigten Aspekten kann das Arbeitsfahrzeug 100 verschiedene andere Komponenten oder Systeme beinhalten, die typisch für Arbeitsfahrzeuge sind. Beispiele hierfür sind Schmier- und Kühlsysteme, Batteriesysteme, Abgasnachbehandlungssysteme, Servolenksysteme, Bremssysteme und dergleichen.
Wie oben vorgestellt, ist das Anbaugerät 170 mit der Gestängebaugruppe 130 an dem Fahrzeug 100 montiert. In diesem Beispiel dient die Gestängebaugruppe 130 dazu, das Anbaugerät 170 anzuheben, abzusenken und zu schwenken gemäß Signalen, die von dem Steuersystem 110, insbesondere der Anbaugerätesteuerung 300, bereitgestellt werden, teilweise auf Grundlage von Bedienereingaben an der Bedienerschnittstelle 106.
Wie gezeigt, beinhaltet die Gestängebaugruppe 130 ein oberes Gelenk 132, ein unteres Gelenk 134 und einen Ausleger 140, die dazu konfiguriert sind, in Bezug auf den Rahmen 102 mit einem Hubstellglied 150 gemeinsam gehandhabt zu werden. Das Anbaugerät 170 ist schwenkbar an dem Ende der Gestängebaugruppe 130 zur Betätigung durch ein Kippstellglied 160 angebracht. In 1 ist nur eine Seite der Gestängebaugruppe 130 dargestellt. Typischerweise sind Gelenke, Ausleger und Stellglieder, die den Gelenken 132, 134, dem Ausleger 140 und den Stellgliedern 150, 160 entsprechen, ebenfalls auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs 100 bereitgestellt. Die Gestängebaugruppe 130 von 1 ist nur eine Art von Gestängebaugruppe, und es können andere Anordnungen, Konfigurationen und/oder Komponenten bereitgestellt werden.
In diesem Beispiel verbindet sich ein hinterer Abschnitt des oberen Gelenks 132 schwenkbar mit dem Rahmen 102 in der Nähe eines oberen und hinteren Abschnitts an einem ersten Drehpunkt (oder Stift) 136. Ein vorderer Abschnitt des oberen Gelenks 132 ist an einem zweiten Drehpunkt 138 schwenkbar mit dem Ausleger 140 verbunden.
In diesem Beispiel hat der Ausleger 140 eine Gabelform, wobei ein vorderer Arm 142 einen vorderen Abschnitt bildet und sich in einen oberen Arm 144 und einen unteren Arm 146 für einen hinteren Abschnitt teilt. Der vordere Arm 142 des Auslegers 140 ist im Wesentlichen um den dritten Drehpunkt 148 schwenkbar mit dem Anbaugerät 170 verbunden. Der obere Arm 144 des Auslegers 140 verbindet sich schwenkbar mit dem oberen Gelenk 132 im Wesentlichen um den zweiten Drehpunkt 138. Der untere Arm 146 ist im Wesentlichen um einen vierten Drehpunkt 149 schwenkbar mit dem unteren Gelenk 134 verbunden. Das untere Gelenk 134 ist ein gerader Stab mit einem hinteren Abschnitt, der im Wesentlichen um den vierten Drehpunkt 149 schwenkbar mit dem Ausleger 140 verbunden ist, und einem vorderen Abschnitt, der im Wesentlichen um einen fünften Drehpunkt 135 schwenkbar mit dem Rahmen 102 verbunden ist.
Die Konfiguration der Gestängebaugruppe 130 in 1 kann aufgrund ihrer Leistungsmerkmale beim Anheben und Absenken als modifiziertes Radialhubgestänge oder Vertikalhubgestänge angesehen werden. Andere Anordnungen können implementiert werden. Beispielsweise können bestimmte Kompaktlader ein einzelnes starres Element als eine Gestängebaugruppe verwenden, wobei ein erstes Ende des Elements schwenkbar in der Nähe der Rückseite des Rahmens verbunden ist und das zweite Ende schwenkbar mit dem Anbaugerät verbunden ist.
Im Allgemeinen erstreckt sich das Hubstellglied 150 zwischen dem Rahmen 102 und dem Ausleger 140 und arbeitet, um die Gestängebaugruppe 130 zwischen einer ersten (oder minimalen Höhen-) Position anzuheben und abzusenken, wie in 1 gezeigt; einer zweiten (oder maximalen Höhen-) Position; und den dazwischenliegenden Zwischenpositionen. Bezug wird zusätzlich auf 2 genommen, in der der Ausleger 140 von der ersten Position in die zweite Position durch das Hubstellglied 150 neu positioniert wurde. Die jeweilige Position, die durch die Gestängebaugruppe 130 und das Hubstellglied 150 ermöglicht wird, kann als Gestängeposition betrachtet werden, und der Bereich von Gestängepositionen von der ersten Position zu der zweiten Position (einschließlich der Zwischenpositionen) kann als ein „Betätigungszyklus“ (oder „Hubweg“) bezeichnet werden, der im Folgenden ausführlicher beschrieben wird.
In diesem Beispiel ist jedes Hubstellglied 150 ein hydraulisches Zylinderstellglied mit einem Zylinder 152, einer Stange (oder einem Kolben) 154, einer Steuerschnittstelle 156 (schematisch gezeigt) und mindestens einem Positionssensor 158 (schematisch gezeigt). Der Zylinder 152 weist ein Ende auf, das an dem Rahmen 102 angebracht ist, und nimmt teilweise ein Ende der Stange 154 auf, während das andere Ende (oder distale Ende) der Stange 154 an dem Ausleger 140 angebracht ist. Die Stange 154 wird innerhalb des Zylinders 152 durch Modifizieren des Fluiddrucks auf einer oder beiden Seiten des Endes der Stange 154 innerhalb des Zylinders 152 neu positioniert. Insbesondere steuert die Steuerschnittstelle 156 die Menge an Hydraulikfluid in den und aus dem Zylinder 152, um die Stange 154 aus dem Zylinder 152 auszufahren und in ihn einzuziehen. Wenn die Stange 154 ausgefahren und eingefahren wird, wird Kraft auf den Ausleger 140 ausgeübt, um die Gestängebaugruppe 130 und damit das Anbaugerät 170 anzuheben und abzusenken. Die Steuerschnittstelle 156 kann jeden geeigneten Steuermechanismus beinhalten, wie etwa ein elektromechanisches Ventil, ein Stellglied, einen Servomotor, einen Elektromagneten oder eine andere elektrisch gesteuerte Vorrichtung zum Steuern oder Regeln von Hydraulikfluid, das dem Zylinder 152 zugeordnet ist. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, steuert die Steuerschnittstelle 156 den Betrieb des Hubstellglieds 150 auf Grundlage von Betätigungsbefehlen von dem Steuersystem 110, insbesondere der Anbaugerätesteuerung 300.
Der Positionssensor 158 ist im Allgemeinen angeordnet, um Positionsdaten zu sammeln, die eine Bestimmung der Gestängeposition des Hubstellglieds 150 und/oder der Gestängebaugruppe 130 innerhalb des Betätigungszyklus erleichtern. Da in diesem Beispiel das Stellglied 150, die Gestängebaugruppe 130 und das Anbaugerät 170 feste relative Beziehungen aufweisen, stellen die Positionsdaten des Stellglieds 150 eine Angabe der Position der Gestängebaugruppe 130 und/oder des Anbaugeräts 170 bereit. In weiteren Beispielen kann der Positionssensor 158 die Position der Gestängebaugruppe 130 messen. Der Positionssensor 158 stellt die Positionsdaten der Anbaugerätesteuerung 300 so bereit, dass die Gestängeposition der Gestängebaugruppe 130 und/oder des Anbaugerätes 170 bestimmt werden kann.
Der Positionssensor 158 kann eine beliebige geeignete Form annehmen, um die Position des Stellglieds 150 und/oder der Gestängebaugruppe 130 innerhalb des Betätigungszyklus zu bestimmen. Beispielsweise kann der Sensor 158 ein linearer Sensor sein, um die lineare Position der Stange 154 relativ zum Zylinder 152 zu erfassen, z. B. durch Bestimmen einer Stangenlänge innerhalb des Zylinders 152 oder außerhalb des Zylinders 152. In einem anderen Beispiel kann der Sensor 158 und/oder die Gestängebaugruppe 130 ein Winkelsensor sein, der die Winkelposition des Auslegers 140 misst. Als Beispiele kann der Sensor 158 eines oder mehrere der folgenden Elemente beinhalten: Linearpotentiometer; Drehpotentiometer; Magnetsensoren; Ultraschallpositionsdetektoren; Magnetpositionsdetektoren; Bild- oder optische Positionsdetektoren; und/oder Radar-, Lidar- und/oder ähnliche Sensoren. Der Sensor 158 kann an oder innerhalb des Stellglieds 150, an oder nahe dem Ausleger 140 oder einer beliebigen geeigneten Position angeordnet sein.
Das Kippstellglied 160 (von denen eines dargestellt ist) arbeitet auf ähnliche Weise wie das Hubstellglied 150, um das Anbaugerät 170 zu handhaben. Während das Hubstellglied 150 dazu dient, das Anbaugerät 170 über die Gestängebaugruppe 130 anzuheben und abzusenken, arbeitet das Kippstellglied 160, um das Anbaugerät 170 relativ zum Ende der Gestängebaugruppe 130 vorwärts und rückwärts zu neigen, z. B. um eine Last zu sichern oder abzuladen. In einigen Ausführungsformen kann das Kippen des Anbaugeräts 170 durch das Kippstellglied 160 als ein Kippabschnitt des Betätigungszyklus betrachtet werden.
Wie oben ausgeführt kann das Kippstellglied 160 einen Zylinder 162, eine Stange (oder einen Kolben) 164, eine Steuerschnittstelle 166 (schematisch gezeigt) und mindestens einen Positionssensor 168 (schematisch gezeigt) beinhalten. Der Zylinder 162 weist ein Ende auf, das an dem Ende des Auslegers 140 angebracht ist, und beherbergt teilweise ein Ende der Stange 164, während das andere Ende (oder distale Ende) der Stange 164 an dem Anbaugerät 170 angebracht ist. Die Steuerschnittstelle 166 steuert die Menge an Hydraulikfluid in den und aus dem Zylinder 162, wodurch die Stange 164 aus- und eingefahren und das Anbaugerät 170 gekippt wird. Die Steuerschnittstelle 166 kann jede geeignete Art von Steuermechanismus beinhalten, wie etwa die oben beschriebenen, und arbeitet auf Grundlage von Signalen von dem Steuersystem 110, insbesondere der Anbaugerätesteuerung 300.
Der Positionssensor 168 ist im Allgemeinen angeordnet, um Positionsdaten zu sammeln, die eine Bestimmung der Position des Kippstellglieds 160 durch die Anbaugerätesteuerung 300 erleichtern. Der Positionssensor 168 kann eine beliebige geeignete Form annehmen, um die Position des Stellglieds 160 und/oder des Anbaugeräts 170 zu bestimmen, einschließlich der oben erörterten.
Dementsprechend sind die Stellglieder 150, 160 in geeigneter Weise an dem Rahmen 102, der Gestängebaugruppe 130 und/oder dem anzutreibenden Anbaugerät 170 angebracht, um das Anbaugerät 170 zu handhaben. Obwohl das Fahrzeug 100 in 1 und 2 mit zwei Stellgliedern 150, 160 dargestellt ist und zwei weitere auf der anderen Seite bereitgestellt sind, können zusätzliche oder weniger Stellglieder in anderen Konfigurationen bereitgestellt werden.
Zusätzlich zu den in 1 im Zusammenhang mit den Stellgliedern 150, 160 dargestellten Komponenten kann das Fahrzeug 100 eine oder mehrere Pumpen, Steuerventile und Leitungen (nicht dargestellt) beinhalten, um den Stellgliedern 150, 160, gemäß Befehlen von dem Steuersystem 110 und/oder der Anbaugerätesteuerung 300, Fluid bereitzustellen, um den hier beschriebenen Betrieb zu erleichtern. Obwohl die Stellglieder 150, 160 in diesem Beispiel hydraulische Stellglieder sind, kann der hier erörterte Betrieb der Anbaugerätesteuerung 300 zusätzlich in Bezug auf jede Art von Stellglied umgesetzt werden, das in der Lage ist, eine relative Bewegung zu erzeugen.
Wie oben angemerkt, arbeitet das Steuersystem 110 im Allgemeinen, um verschiedene Aspekte des Arbeitsfahrzeugs 100 zu steuern. Das Steuersystem 110 kann als eine Rechenvorrichtung mit zugehörigen Prozessorvorrichtungen und Speicherarchitekturen, als fest verdrahtete Rechenschaltung (oder -schaltungen), als programmierbare Schaltung, als hydraulische, elektrische oder elektrohydraulische Steuerung oder anderweitig konfiguriert werden. Somit kann das Steuersystem 110 konfiguriert sein, um verschiedene Rechen- und Steuerfunktionen in Bezug auf das Arbeitsfahrzeug 100 (oder andere Maschinen) auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 110 konfiguriert sein, um Eingabedaten als Signale in verschiedenen Formaten (z. B. als Hydrauliksignale, Spannungssignale, Stromsignale usw.) zu empfangen und Befehle als Signale in verschiedenen Formaten (z. B. als Hydrauliksignale, Spannungssignale, Stromsignale, mechanische Bewegungen usw.) auszugeben. Eine beispielhafte Position für das Steuersystem 110 ist in 1 dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass andere Positionen möglich sind, einschließlich anderer Positionen an dem Arbeitsfahrzeug 100 oder verschiedener entfernter Positionen.
Zusätzlich zu den oben erörterten Sensoren 158, 168 können auch verschiedene Sensoren vorgesehen werden, um mit dem Arbeitsfahrzeug 100 verbundene Zustände zu überwachen, und können daher als Teil des Steuersystems 110 oder anderweitig in Kommunikation mit diesem betrachtet werden. In einigen Ausführungsformen können verschiedene Sensoren (z. B. Druck-, Strom- oder andere Sensoren) in der Nähe von Pumpen und Steuerventilen oder anderswo am Arbeitsfahrzeug 100 angeordnet sein, um einen Druck innerhalb der Hydraulikkreisläufe zu beobachten. Weitere Beispiele beinhalten Sensoren zum Messen verschiedener Parameter, wie etwa Anbaugerätegeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit, Schmiermittel- oder Fluidtemperatur, Motortemperatur und dergleichen.
Während des Betriebs gibt das Steuersystem 110 ein oder mehrere Steuersignale oder Steuerbefehle an verschiedene Komponenten des Arbeitsfahrzeugs 100 aus, um Funktionen auszuführen. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, empfängt die Anbaugerätesteuerung 300 eine oder mehrere Arten von Eingabedaten und stellt den Stellgliedern 150, 160 geeignete Befehle bereit, um das Anbaugerät 170 zu handhaben. Zum Beispiel kann die Anbaugerätesteuerung 300 geeignete Befehle für die Steuerschnittstellen 156, 166 und die zugehörigen Komponenten zum Neupositionieren der Gestängebaugruppe 130 und des Anbaugeräts 170 erzeugen, auf Grundlage von Sensordaten, die von den Sensoren 158, 168 empfangen wurden, und Eingabedaten, die von der Bedienerschnittstelle 106 empfangen wurden, sowie anderer Überlegungen.
Wie nun beschrieben wird, arbeitet die Anbaugerätesteuerung 300, um die Stellglieder 150, 160 so zu steuern, dass eine relativ konstante Geschwindigkeit erreicht wird, unabhängig von der Gestängeposition in dem Betätigungszyklus. Sofern nicht anders angegeben, kann die Geschwindigkeit des Anbaugeräts für einen bestimmten Stellgliedbefehl von einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe an einer jeweiligen Gestängeposition innerhalb des Betätigungszyklus beeinflusst werden. Wie nachfolgend beschrieben, nimmt die Anbaugerätesteuerung 300 die Variation des mechanischen Vorteils der Gestängebaugruppe 130 während des Betätigungszyklus auf. Im Allgemeinen wird der mechanische Vorteil als die Kraftverstärkung angesehen, die durch die Verwendung eines mechanischen Systems erreicht wird. Im Kontext der Gestängebaugruppe 130 kann die Variation des mechanischen Vorteils während des Betätigungszyklus ein Ergebnis des variierenden Abstands zwischen dem Schwerpunkt des Anbaugeräts 170 und der hypothetischen Systemdrehpunktposition (z. B. der Kombination von Drehpunkten) relativ zum Hubstellglied 150 sein. Tatsächlich kann der mechanische Vorteil in diesem Zusammenhang als die Größe des Verhältnisses von Zylindergeschwindigkeit zu Anbaugerätegeschwindigkeit betrachtet werden. Wie nachfolgend beschrieben, kann die Anbaugerätesteuerung 300 Stellgliedbefehle bereitstellen, um eine Zylindergeschwindigkeit zu erreichen, die eine konstante Anbaugerätegeschwindigkeit auf Grundlage des mechanischen Vorteils für eine bestimmte Gestängeposition in dem Betätigungszyklus aufrechterhält.
Im Allgemeinen werden im Folgenden die Anbaugerätesteuerung 300 und der Betrieb des Anbaugeräts 170 mit einer konstanten Geschwindigkeit unter Bezugnahme auf das Hubstellglied 150 erörtert, obwohl ähnliche Befehle für das Stellglied 160 sowie ein beliebiges anderes Stellglied im Zusammenhang mit der Gestängebaugruppe 130 erzeugt werden können. In einigen Beispielen kann der Steuervorgang in Bezug auf das Stellglied 150 in Zusammenarbeit mit dem Stellglied 160 in Betracht gezogen werden, z. B. um eine zusammengesetzte Bewegung des Anbaugeräts 170 durch mehrere Stellglieder 150, 160 umzusetzen. Zusätzlich, obwohl nachfolgend in Bezug auf ein einzelnes Stellglied 150 erörtert, werden entsprechende Befehle an das Hubstellglied auf der anderen Seite bereitgestellt, so dass die Hubstellglieder zusammenwirken können, um das Anbaugerät 170 neu zu positionieren.
Bezug wird zusätzlich auf 3 genommen, die ein Funktionsblockdiagramm mit Datenflüssen ist, die eine Ausführungsform der Anbaugerätesteuerung 300 für das Arbeitsfahrzeug 100 darstellen. Die Anbaugerätesteuerung 300 kann als eine oder mehrere funktionelle Einheiten oder Module 310, 320 und 330 (z. B. Software, Hardware oder Kombinationen davon) organisiert sein. Beispielsweise kann jedes der Module 310, 320, 330 mit einer Verarbeitungsarchitektur, wie etwa einem Prozessor 302 und Speicher 304, implementiert sein. Zum Beispiel kann die Steuerung 300 die Module 310, 320, 330 mit dem Prozessor 302 auf Grundlage von Programmen oder Anweisungen, die im Speicher 304 gespeichert sind, implementieren. Wie ersichtlich ist, können die Module 310, 320, 330 aus 3 eine andere Organisation aufweisen und können kombiniert und/oder weiter unterteilt werden, um die verschiedenen Komponenten des oben erörterten Arbeitsfahrzeugs 100 ähnlich zu steuern.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Anbaugerätesteuerung 300 ein Bedienereingabemodul 310, ein Positionseingabemodul 320 und ein Gleichlaufmodul 330. Wie nachfolgend beschrieben, dienen die Module 310, 320, 330 dazu, Steuersignale zu erzeugen, die Stellgliedbefehle zum Betreiben des Hubstellglieds 150 auf Grundlage von einem oder mehreren von Bedienereingabedaten, Sensorpositionsdaten und beliebigen anderen relevanten Daten darstellen.
Das Bedienereingabemodul 310 empfängt Bedienereingabedaten von der Bedienerschnittstelle 106, die einer gewünschten oder angeforderten Anbaugerätebetätigung zugeordnet ist. Als ein Beispiel können die Bedienereingabedaten in Form einer Joystick- oder Hebelposition vorliegen, die eine Anzeige der gewünschten Anbaugerätegeschwindigkeit bereitstellt. Dementsprechend kann das Bedienereingabemodul 310 die Bedienereingabedaten empfangen und eine gewünschte Anbaugerätegeschwindigkeit als Geschwindigkeitsanforderung bestimmen. Diese Bestimmung kann mithilfe einer Nachschlagetabelle oder -karte implementiert werden, die die Eingabe an der Bedienerschnittstelle 106 mit einer Geschwindigkeitsanforderung verknüpft. Wie oben vorgestellt, kann die gewünschte oder erwartete Geschwindigkeit in der Geschwindigkeitsanforderung in Bezug auf die Erwartung des Bedieners relativ oder qualitativ sein und auf einer Reihe von Faktoren basieren, einschließlich Herstellertests, Sicherheitsproblemen, Verbraucherpräferenzen, Steuerungsempfindlichkeit, Maschinenbeschränkungen usw. Die resultierende Geschwindigkeitsanforderung von dem Bedienereingabemodul 310 wird dem Gleichlaufmodul 330 bereitgestellt.
Das Positionseingabemodul 320 empfängt Sensorpositionsdaten, die dem Hubstellglied 150 und/oder der Gestängebaugruppe 130 zugeordnet sind, z. B. von dem Positionssensor 158. Das Positionseingabemodul 320 empfängt die Sensorpositionsdaten und bestimmt die Gestängeposition innerhalb des Betätigungszyklus. Beispielsweise kann die Gestängeposition die Position mit minimaler Höhe, die Position mit maximaler Höhe oder eine der zahlreichen Positionen dazwischen sein. Als ein Beispiel kann diese Bestimmung mit einer Nachschlagetabelle oder -karte implementiert werden, welche die Position des Stellglieds 150 mit der Gestängeposition verknüpft und auf der bestimmten Beziehung zwischen dem Sensor 158, dem Stellglied 150 und/oder der Konfiguration der Gestängebaugruppe 130 basieren kann. Die resultierende Gestängeposition von dem Positionseingabemodul 320 wird dem Gleichlaufmodul 330 bereitgestellt.
Das Gleichlaufmodul 330 empfängt die Geschwindigkeitsanforderung und die Gestängeposition und erzeugt als Reaktion darauf einen Stellgliedbefehl, der eine im Allgemeinen konstante Anbaugerätegeschwindigkeit ungeachtet der jeweiligen Gestängeposition innerhalb des Betätigungszyklus bereitstellt, indem der mechanische Vorteil der Gestängeposition berücksichtigt wird. Wie vorstehend erörtert, kann der mechanische Vorteil der Gestängebaugruppe 130 auf Grundlage der Gestängeposition variieren, wodurch die Kraft- und Geschwindigkeitsbeziehungen zwischen dem Stellglied 150 und dem Anbaugerät 170 beeinflusst werden. Insbesondere kann die Kraft, die das Stellglied 150 benötigt, um das Anbaugerät mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, für eine Gestängeposition anders sein als für eine andere Gestängeposition, basierend auf den unterschiedlichen mechanischen Vorteilen. Somit erzeugt das Gleichlaufmodul 330 einen Stellgliedbefehl auf Grundlage der Gestängeposition, der zu einer konstanten Geschwindigkeit führt. Mit der Zeit, wenn sich die Gestängeposition ändert, erzeugt die Anbaugerätesteuerung 300 (insbesondere das Gleichlaufmodul 330) neue Stellgliedbefehle, um die Geschwindigkeit beizubehalten, wenn sich die Gestängeposition während des Betätigungszyklus ändert.
In einer Ausführungsform können die Stellgliedbefehle in Form einer befohlenen Ventilposition (z. B. eines Signals, das zu einer bestimmten Ventilposition führt) für die Stellgliedsteuerschnittstelle 156 vorliegen, so dass das Stellglied 150 die geeignete Kraft erzeugt, um die Gestängebaugruppe 130 mit der angeforderten Geschwindigkeit neu zu positionieren. Andere Befehlsformate und/oder Befehle können für zusammenwirkende und zugehörige Komponenten (z. B. Pumpen, andere Ventile usw.) erzeugt werden.
Das Gleichlaufmodul 330 kann die Stellgliedbefehle auf eine beliebige geeignete Weise erzeugen. In einem Beispiel beinhaltet das Gleichlaufmodul 330 eine oder mehrere Karten (oder Nachschlagetabellen) 400, die eine Beziehung zwischen Geschwindigkeitsanforderungen, Hubpositionen und Stellgliedbefehlen basierend auf mechanischem Vorteil und anderen Überlegungen definieren.
Es wird kurz auf 4 Bezug genommen, die eine beispielhafte Karte 400 ist, die von dem Gleichlaufmodul 330 verwendet werden kann. Wie gezeigt, stellt die Karte 400 eine Stellgliedbefehlskurve 410 für eine bestimmte angeforderte Geschwindigkeit dar, die bei der Implementierung zu einer konstanten Geschwindigkeit am Anbaugerät 170 führt. Andere angeforderte Geschwindigkeiten können entsprechende Kurven und/oder Karten aufweisen. In diesem Beispiel ist die Karte 400 eine Positionsbefehlskarte, in der die Stellgliedbefehlskurve 410 die Beziehung zwischen der Gestängeposition auf der horizontalen Achse 402 und dem resultierenden Stellgliedsignal auf der vertikalen Achse 404 darstellt. Die spezifischen Einheiten der Gestängeposition und des resultierenden Befehlssignals können variieren. In diesem Beispiel ist eine Position mit minimaler Höhe der Gestängebaugruppe 130 am linken Ende der horizontalen Achse 402 und eine Position mit maximaler Höhe am rechten Ende der horizontalen Achse 402 dargestellt. Ferner stellt in diesem Beispiel die relative Größe von Werten der Stellgliedbefehlskurve 410 auf der vertikalen Achse 404 die relative Größe des Stellgliedbefehls dar, z. B. eine Ventilposition oder die Größe des Strom- oder Spannungssignals, das erforderlich ist, um das Ventil in eine bestimmte Position zu bewegen.
Wie oben angemerkt, gibt die Stellgliedbefehlskurve 410 die Änderungen des mechanischen Vorteils an, die berücksichtigt und in den resultierenden Stellgliedbefehlen aufgenommen werden, um eine konstante Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Im dargestellten Beispiel von 4 stellt die Stellgliedbefehlskurve 410 dar, dass die Ventilposition, die durch das Stellgliedbefehlssignal dargestellt wird, von einer relativ niedrigen Gestängeposition zunimmt (z. B. sich zu einer bestimmten Seite bewegt), wenn die Gestängeposition zunimmt, und sich dann um die mittleren Gestängepositionen stabilisiert (z. B. eine Position beibehält), bevor sie abnimmt (z. B. sich zurück zu der anderen Seite bewegt), wenn die Gestängeposition weiter zunimmt. Wie oben angemerkt, wird die Stellgliedbefehlskurve 410 für eine angeforderte Geschwindigkeit bereitgestellt, die aus einer Bedienereingabe an der Bedienerschnittstelle 106 abgeleitet wird. Wenn die Bedienereingabe modifiziert wird, kann das Gleichlaufmodul 330 eine andere Karte auswählen, die der modifizierten angeforderten Geschwindigkeit entspricht.
Die Stellgliedbefehlskurve 410 und zugehörige Kurven für die verschiedenen angeforderten Geschwindigkeiten können auf beliebige geeignete Weise erzeugt werden. In einem Beispiel werden die Betätigungsbefehlskurven basierend auf einer mechanischen Analyse der Gestängebaugruppe erzeugt, typischerweise während der Entwicklung oder der Montage der Arbeitsmaschine. In anderen Beispielen können die Betätigungsbefehlskurven auf empirischen oder Testdaten beruhen. In einigen Beispielen kann die Stellgliedbefehlskurve 410 weggelassen werden und der Stellgliedbefehl kann auf Grundlage einer Datendatei, einer Nachschlagetabelle oder einer Gleichung (z. B. einer Geradengleichung, einer quadratischen Gleichung oder einer Kurvengleichung) erzeugt werden).
In einigen Fällen können verschiedene Arten von Stellgliedern und Gestängeanordnungen verwendet werden, um ein Anbaugerät zu handhaben. In diesen Fällen kann das Gleichlaufmodul 330 zusammengesetzte oder mehrdimensionale Karten oder Nachschlagetabellen verwenden, in denen Kombinationen von Gestängepositionen zu einer Kombination von Stellgliedbefehlen führen, die eine konstante Anbaugerätegeschwindigkeit bereitstellen.
Zurückkommend zu 3 kann die Anbaugerätesteuerung 300 in einigen Ausführungsformen andere Arten relevanter Informationen im Zusammenhang mit dem Arbeitsfahrzeug 100 von den verschiedenen Sensoren, anderen Steuermodulen und/oder anderen Systemen empfangen. Beispiele umfassen Motordrehzahl, Fluidtemperaturen und dergleichen. Die Anbaugerätesteuerung 300 kann diese Informationen bei der Erzeugung des Stellgliedbefehls berücksichtigen, z. B. als ein Modifikator oder eine andere Variable in den Karten 400.
Dementsprechend erzeugt das Gleichlaufmodul 330 einen Stellgliedbefehl für eine bestimmte Gestängeposition und Geschwindigkeitsanforderung. Die Anbaugerätesteuerung 300 sendet den Stellgliedbefehl zur Implementierung an das Hubstellglied 150.
Typischerweise arbeitet die Anbaugerätesteuerung 300 iterativ oder kontinuierlich. Beim Erzeugen eines Stellgliedbefehls empfängt und berücksichtigt die Anbaugerätesteuerung 300 erneut Bedienereingabedaten und Positionsdaten und erzeugt neue Stellgliedbefehle. In der Tat verwendet die Anbaugerätesteuerung 300 eine Steuerlogik mit offener Schleife anstatt einer geschlossenen Schleife. Insbesondere, obwohl die Anbaugerätesteuerung 300 Stellgliedbefehle als Reaktion auf neue Eingaben modifizieren kann, verwendet die Anbaugerätesteuerung 300 typischerweise keine Geschwindigkeits- oder Positionsrückmeldung, um iterativ eine Zielgeschwindigkeit zu erreichen. Stattdessen erzeugt die Anbaugerätesteuerung 300 Stellgliedbefehle, die zu einer konstanten Anbaugerätgeschwindigkeit führen, die der angeforderten Geschwindigkeit entspricht, unabhängig von Variationen des mechanischen Vorteils während des Betätigungszyklus.
Ausführungsformen, die hier erörtert werden, können auch als ein Verfahren zum Steuern des Gestängestellglieds an dem Arbeitsfahrzeug implementiert sein, das oben erörtert wurde. Beispielsweise kann das Verfahren Folgendes beinhalten: das Empfangen von Bedienereingaben an einer Bedienerschnittstelle als Bedienereingabedaten; das Bestimmen einer Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bedienereingabedaten; das Sammeln von Sensorpositionsdaten, die der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zugeordnet sind; das Bestimmen einer Gestängeposition der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied auf Grundlage der Sensorpositionsdaten; das Erzeugen eines Stellgliedbefehls für das Gestängestellglied auf Grundlage der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition, der bei Ausführung zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt; und das Ausführen des Stellgliedbefehls an dem Gestängestellglied, um das Anbaugerät neu zu positionieren.
Obwohl die vorstehenden Ausführungsformen in Bezug auf einen Kompaktlader erörtert werden, können andere Arten von Fahrzeugen und Maschinen ähnliche Steuersysteme und Anbaugerätesteuerungen verwenden, bei denen eine konstante Anbaugerätegeschwindigkeit gewünscht wird. Beispielfahrzeuge beinhalten knickgelenkte Muldenkipper, Baggerlader, Schlepper, Grader, Traktoren, Mähdrescher, Erntemaschinen, Kippmastgeräte, Seilkräne, Kombi-Forstmaschinen usw.
Dementsprechend stellen Ausführungsformen eine Gleichlauf-Anbaugerätesteuerung für eine Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition bereit. Dies führt zu einem beständigeren Betrieb und einer verbesserten Kundenzufriedenheit.
Außerdem werden die folgenden Beispiele bereitgestellt, die zur Vereinfachung der Bezugnahme nummeriert sind:

1. Ein Arbeitsfahrzeug beinhaltet einen Rahmen; ein Anbaugerät; eine Gestängebaugruppe, die das Anbaugerät an dem Rahmen befestigt; ein Gestängestellglied, das mit der Gestängebaugruppe und dem Rahmen gekoppelt und konfiguriert ist, um die Gestängebaugruppe relativ zu dem Rahmen neu zu positionieren; einen Sensor, der konfiguriert ist, um Sensorpositionsdaten zu erzeugen, die der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zugeordnet sind und eine Gestängeposition darstellen; eine Bedienerschnittstelle, die konfiguriert ist, um Bedienereingaben von einem Bediener zu empfangen, die dem Gestängestellglied zugeordnet sind und eine Geschwindigkeitsanforderung darstellen; und ein elektronisches Steuersystem mit einer Verarbeitungs- und Speicherarchitektur, die mit dem Sensor, der Bedienerschnittstelle und dem Gestängestellglied operativ gekoppelt ist. Das elektronische Steuersystem ist konfiguriert, einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied basierend auf der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition zu erzeugen, der bei Ausführung unabhängig von der Gestängeposition zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe führt.
2. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 1, wobei das Steuersystem eine Anbaugerätesteuerung beinhaltet, umfassend: ein Bedienereingabemodul, das konfiguriert ist, um Bedienereingabedaten von der Bedienerschnittstelle basierend auf der Bedienereingabe zu empfangen und um die Geschwindigkeitsanforderung basierend auf den Bedienereingabedaten zu bestimmen; ein Positionsmodul, das konfiguriert ist, um die Sensorpositionsdaten zu empfangen und um die Gestängeposition basierend auf den Sensorpositionsdaten zu bestimmen; und ein Gleichlaufmodul, das gekoppelt ist, um die Geschwindigkeitsanforderung von dem Bedienereingabemodul und die Gestängeposition von dem Positionsmodul zu empfangen und um den Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied zu erzeugen.
3. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 2, wobei bei Ausführung des Stellgliedbefehls das Bedienereingabemodul konfiguriert ist, aktualisierte Bedienereingabedaten zu empfangen, um eine aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung zu bestimmen; das Positionsmodul dazu konfiguriert ist, aktualisierte Sensorpositionsdaten zu empfangen und eine aktualisierte Gestängeposition zu bestimmen; und das Gleichlaufmodul dazu konfiguriert ist, die aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung und die aktualisierte Gestängeposition zu empfangen und einen aktualisierten Stellgliedbefehl gemäß einer Logik mit offener Schleife zu erzeugen.
4. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 1, wobei der Sensor angeordnet ist, um eine Position des Gestängestellglieds als die Sensorpositionsdaten zu messen.
5. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 1, wobei das Gestängestellglied ein hydraulisches Stellglied mit einer Stange ist, die teilweise innerhalb eines Zylinders angeordnet ist, und wobei der Sensor ein linearer Sensor ist, der konfiguriert ist, um die Sensorpositionsdaten als eine Position der Stange relativ zu dem Zylinder darstellend zu erzeugen.
6. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 1, wobei der Sensor angeordnet ist, um eine Position der Gestängebaugruppe als die Sensorpositionsdaten zu messen.
7. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 1, wobei das Gleichlaufmodul konfiguriert ist, um den Stellgliedbefehl durch Implementieren einer oder mehrerer Karten oder Nachschlagetabellen zu erzeugen, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl der Gestängepositionen und einer Vielzahl der Stellgliedbefehle für jeweils eine Vielzahl der Geschwindigkeitsanforderungen darstellen.
8. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 7, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen dargestellt ist, auf einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
9. Das Arbeitsfahrzeug aus Beispiel 7, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen dargestellt ist, auf einem Verhältnis der Zylindergeschwindigkeit der Gestängebaugruppe zur Anbaugerätegeschwindigkeit durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
10. Ein Verfahren wird zum Steuern eines Gestängestellglieds an einem Arbeitsfahrzeug bereitgestellt, um ein Anbaugerät, das mit einem Rahmen des Arbeitsfahrzeugs gekoppelt ist, mit einer Gestängebaugruppe zu handhaben. Das Verfahren beinhaltet das Empfangen von Bedienereingaben an einer Bedienerschnittstelle als Bedienereingabedaten; das Bestimmen einer Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bedienereingabedaten; das Sammeln von Sensorpositionsdaten mit einem Sensor, welche der Gestängebaugruppe und/oder dem Gestängestellglied zugeordnet sind; das Bestimmen einer Gestängeposition der Gestängebaugruppe und/oder des Gestängestellglieds auf Grundlage der Sensorpositionsdaten; das Erzeugen eines Stellgliedbefehls für das Gestängestellglied auf Grundlage der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition, der bei Ausführung zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt; und das Ausführen des Stellgliedbefehls an dem Gestängestellglied, um das Anbaugerät neu zu positionieren.
11. Das Verfahren aus Beispiel 10, wobei bei der Ausführung des Stellgliedbefehls das Verfahren ferner umfasst: das Sammeln aktualisierter Sensorpositionsdaten; das Bestimmen einer aktualisierten Gestängeposition; das Erzeugen eines aktualisierten Stellgliedbefehls auf der Grundlage der aktualisierten Gestängeposition gemäß der Logik der offenen Schleife; und das Ausführen des aktualisierten Stellgliedbefehls.
12. Das Verfahren aus Beispiel 10, wobei das Gestängestellglied ein hydraulisches Stellglied mit einer Stange ist, die teilweise innerhalb eines Zylinders angeordnet ist, und der Sensor ein linearer Sensor ist, der dem Gestängestellglied zugeordnet ist, und wobei das Sammeln der Sensorpositionsdaten das Sammeln der Sensorpositionsdaten als eine Position der Stange relativ zu dem Zylinder darstellend beinhaltet.
13. Das Verfahren aus Beispiel 10, wobei das Erzeugen des Stellgliedbefehls das Implementieren einer oder mehrerer Karten oder Nachschlagetabellen beinhaltet, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl der Gestängepositionen und einer Vielzahl der Stellgliedbefehle für jeweils eine Vielzahl der Geschwindigkeitsanforderungen darstellen.
14. Das Verfahren aus Beispiel 13, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen dargestellt ist, auf einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
15. Das Verfahren aus Beispiel 13, wobei die Beziehung, die in dem einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen dargestellt ist, auf einem Verhältnis der Zylindergeschwindigkeit des Gestängestellglieds zur Anbaugerätegeschwindigkeit durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.

Wie hierin verwendet, bezeichnen Aufzählungen mit Elementen, die durch konjunktive Ausdrücke (z. B. „und“) getrennt sind und denen auch der Ausdruck „einer/eine/eines oder mehrere von“ oder „mindestens einer/eine/eines von“ vorangestellt ist, Konfigurationen oder Anordnungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Aufzählung oder eine Kombination davon enthalten. Zum Beispiel bezeichnet „mindestens eines von A, B und C“ oder „eines oder mehrere von A, B und C“ die Möglichkeiten von nur A, nur B, nur C oder einer beliebigen Kombination von zwei oder mehr von A, B und C (z. B. A und B; B und C; A und C; oder A, B und C).
Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf jegliche Hardware, Software, Firmware, elektronische Steuerkomponente, Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in beliebigen Kombinationen, einschließlich unter anderem einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einer elektronischen Schaltung, eines Prozessors (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppenprozessor) und eines Speichers, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist ersichtlich, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verschiedene integrierte Schaltkreiskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder dergleichen einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von Systemen eingesetzt werden können und dass der hierin beschriebene Lader lediglich eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Der Kürze halber können herkömmliche Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin möglicherweise nicht im Detail beschrieben sein. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien beispielhafte funktionale Beziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Nach Einschätzung eines Fachmanns können bestimmte Aspekte des offenbarten Gegenstands als Verfahren, System (z. B. ein in einem Arbeitsfahrzeug enthaltenes Arbeitsfahrzeugsteuersystem) oder Computerprogrammprodukt ausgeführt werden. Dementsprechend können bestimmte Ausführungsformen vollständig als Hardware, vollständig als Software (einschließlich Firmware, residenter Software, Mikrocode usw.) oder als Kombination von Soft- und Hardware (und anderen) Merkmalen implementiert werden. Darüber hinaus können bestimmte Ausführungsformen in Form eines Computerprogramms auf einem computertauglichen Speichermedium mit einem computertauglichen Programmcode im Medium ausgeführt werden.
Es kann jedes geeignete computertaugliche oder computerlesbare Medium verwendet werden. Das computertaugliche Medium kann ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium sein. Ein computertaugliches oder computerlesbares Speichermedium (einschließlich einer Speichervorrichtung, die einem Computersystem oder einer elektronischen Client-Vorrichtung zugeordnet ist) kann beispielsweise ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, Gerät, Vorrichtung oder eine geeignete Kombination der vorgenannten sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Konkretere Beispiele (eine nicht vollständige Liste) des computerlesbaren Mediums sind: eine elektrische Verbindung in Form eines oder mehrerer Kabel, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), ein optischer Speicher, ein tragbarer Nur-Lese-Speicher für CDs (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung. Im Zusammenhang mit diesem Dokument kann ein computertaugliches oder computerlesbares Speichermedium jedes physische Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem Befehlsausführungssystem, der Vorrichtung oder des Geräts enthalten oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein sich verbreitendes Datensignal mit einem darin enthaltenen computerlesbaren Programmcode beinhalten, beispielsweise im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Ein solches sich ausbreitendes Signal kann eine Vielzahl von Formen annehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, elektromagnetische, optische oder eine geeignete Kombination davon. Ein computerlesbares Signalmedium kann nicht-transitorisch sein und kann jedes computerlesbare Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Befehlsausführungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann.
Aspekte bestimmter Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, können mit Bezug auf Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Geräten (Systemen) und Computerprogrammen entsprechend den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. Es wird vorausgesetzt, dass jeder Block von solchen Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen und Kombinationen von Blöcken in solchen Flussdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden kann. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines speziellen Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung einer Maschine zur Verfügung gestellt werden, so dass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, eine Einrichtung zur Ausführung der in dem Block bzw. den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms angegebenen Funktionen/Akten erstellen.
Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert werden, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung anweisen kann, auf eine bestimmte Weise zu funktionieren, so dass die im computerlesbaren Speicher gespeicherten Anweisungen einen Fertigungsgegenstand erzeugen, einschließlich Anweisungen, welche die in dem Block bzw. den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms spezifizierte Funktion/Handlung ausführen.
Die Computerprogrammanweisungen können auch in einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um eine Reihe von Betriebsschritten zu veranlassen, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Anweisungen, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Schritte zur Ausführung der in dem Block bzw. den Blöcken des Flussdiagramms und/oder Blockdiagramms angegebenen Funktionen/Handlungen bereitstellen.
Jedes Flussdiagramm und Blockdiagramm in den Abbildungen oder einer ähnlichen vorherigen Erläuterung kann die Architektur, Funktionalität und Funktionsweise möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. In diesem Zusammenhang kann jeder Block im Flussdiagramm oder in den Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder einen Teil des Codes darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Implementierung der angegebenen logischen Funktionen beinhaltet. Es ist auch zu beachten, dass in einigen alternativen Implementierungen die im Block (oder anderweitig hierin beschrieben) angegebenen Funktionen in der in den Abbildungen angegebenen Reihenfolge erscheinen können. So können beispielsweise zwei aufeinanderfolgende Blöcke (oder zwei aufeinanderfolgende Vorgänge) im Grunde genommen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke (oder Vorgänge) können manchmal in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden, wobei dies von der jeweiligen Funktionalität abhängt. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass jeder Block eines Blockdiagramms und/oder einer Flussdiagrammdarstellung und Kombinationen von Blöcken in einem Blockdiagramm und/oder einer Flussdiagrammdarstellung durch auf Hardware basierende Spezialsysteme implementiert werden kann, welche die spezifizierten Funktionen oder Handlungen ausführen, oder durch Kombinationen von Hardware und Computeranweisungen für spezielle Zwecke.
Die hierin verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter exemplarischer Ausführungsformen und soll in keiner Weise einschränkend sein. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei einer Verwendung in dieser Patentschrift das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt, soll aber nicht vollständig oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt sein. Viele Modifikationen und Variationen sind für Fachleute offensichtlich, ohne vom Umfang und Sinn der Offenbarung abzuweichen. Die hierin ausdrücklich genannten Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und ihre praktische Anwendung am besten zu erklären und es anderen Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Änderungen und Abweichungen von den beschriebenen Beispielen zu erkennen. Dementsprechend liegen verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen als die explizit beschriebenen im Geltungsbereich der folgenden Ansprüche.

Claims

Beansprucht wird:
Arbeitsfahrzeug (100), das Folgendes umfasst: einen Rahmen (102); ein Anbaugerät (170); eine Gestängebaugruppe (130), die das Anbaugerät (170) an den Rahmen (102) montiert; ein Gestängestellglied (150), das mit der Gestängebaugruppe (130) und dem Rahmen (102) gekoppelt und konfiguriert ist, die Gestängebaugruppe (130) relativ zu dem Rahmen (102) neu zu positionieren; einen Sensor (158), der konfiguriert ist, Sensorpositionsdaten im Zusammenhang mit der Gestängebaugruppe (130) und/oder dem Gestängestellglied (150) zu erzeugen, die eine Gestängeposition darstellen; eine Bedienerschnittstelle (106), die konfiguriert ist, Bedienereingaben von einem Bediener zu empfangen, die dem Gestängestellglied (150) zugeordnet sind und eine Geschwindigkeitsanforderung darstellen; und ein elektronisches Steuersystem (110) mit einer Verarbeitungs- und Speicherarchitektur (302, 304), die operativ mit dem Sensor (158), der Bedienerschnittstelle (106) und dem Gestängestellglied (150) gekoppelt und konfiguriert ist, um einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied (150) auf Grundlage der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition zu erzeugen, der bei Ausführung zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugerätes (170) für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt.
Arbeitsfahrzeug (100) nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem (106) eine Anbaugerätesteuerung (300) beinhaltet, umfassend: ein Bedienereingabemodul (310), das dazu konfiguriert ist, Bedienereingabedaten von der Bedienerschnittstelle (106) auf der Grundlage der Bedienereingabe zu empfangen und die Geschwindigkeitsanforderung auf der Grundlage der Bedienereingabedaten zu bestimmen; ein Positionsmodul (320), das dazu konfiguriert ist, die Sensorpositionsdaten zu empfangen und die Gestängeposition auf Grundlage der Sensorpositionsdaten zu bestimmen; und ein Gleichlaufmodul (330), das gekoppelt ist, um die Geschwindigkeitsanforderung von dem Bedienereingabemodul (310) und die Gestängeposition von dem Positionsmodul (320) zu empfangen und den Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied (150) zu erzeugen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach Anspruch 2, wobei bei Ausführung des Stellgliedbefehls das Bedienereingabemodul (310) konfiguriert ist, aktualisierte Bedienereingabedaten zu empfangen, um eine aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung zu bestimmen; das Positionsmodul (320) dazu konfiguriert ist, aktualisierte Sensorpositionsdaten zu empfangen und eine aktualisierte Gestängeposition zu bestimmen; und das Gleichlaufmodul (330) dazu konfiguriert ist, die aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung und die aktualisierte Gestängeposition zu empfangen und einen aktualisierten Stellgliedbefehl gemäß einer Logik mit offener Schleife zu erzeugen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (158) angeordnet ist, um eine Position des Gestängestellglieds (150) als die Sensorpositionsdaten zu messen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gestängestellglied (150) ein hydraulisches Stellglied mit einer Stange (154) ist, die teilweise innerhalb eines Zylinders (152) angeordnet ist, und wobei der Sensor (158) ein linearer Sensor ist, der konfiguriert ist, um die Sensorpositionsdaten als eine Position der Stange (154) relativ zu dem Zylinder (152) darstellend zu erzeugen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sensor (158) angeordnet ist, um eine Position der Gestängebaugruppe (130) als die Sensorpositionsdaten zu messen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gleichlaufmodul (330) konfiguriert ist, um den Stellgliedbefehl durch Implementieren einer oder mehrerer Karten oder Nachschlagetabellen (400) zu erzeugen, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl der Gestängepositionen und einer Vielzahl der Stellgliedbefehle für jeweils eine Vielzahl der Geschwindigkeitsanforderungen darstellen.
Arbeitsfahrzeug (100) nach Anspruch 7, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe (130) durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Arbeitsfahrzeug (100) nach Anspruch 7, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem Verhältnis der Zylindergeschwindigkeit des Gestängestellglieds (150) zur Implementierungsgeschwindigkeit durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Verfahren zum Steuern eines Gestängestellglieds (150) an einem Arbeitsfahrzeug (100), um ein Anbaugerät (170), das mit einem Rahmen (102) des Arbeitsfahrzeugs (100) gekoppelt ist, mit einer Gestängebaugruppe (130) zu handhaben, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Bedienereingaben an einer Bedienerschnittstelle (106) als Bed ienerei ngabedaten; Bestimmen einer Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bed ienerei ngabedaten; Sammeln von Sensorpositionsdaten mit einem Sensor im Zusammenhang mit der Gestängebaugruppe (130) und/oder dem Gestängestellglied (150); Bestimmen einer Gestängeposition der Gestängebaugruppe (130) und/oder dem Gestängestellglied (150) auf Grundlage der Sensorpositionsdaten; Erzeugen eines Stellgliedbefehls für das Gestängestellglied (150) auf Grundlage der Geschwindigkeitsanforderung und der Gestängeposition, der bei Ausführung unabhängig von der Gestängeposition zu einer konstanten Geschwindigkeit des Anbaugeräts für die Bedienereingabe führt; und Ausführen des Stellgliedbefehls an dem Gestängestellglied (150), um das Anbaugerät (170) neu zu positionieren.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei bei der Ausführung des Stellgliedbefehls das Verfahren ferner umfasst: das Sammeln aktualisierter Sensorpositionsdaten; das Bestimmen einer aktualisierten Gestängeposition; das Erzeugen eines aktualisierten Stellgliedbefehls auf der Grundlage der aktualisierten Gestängeposition gemäß der Logik der offenen Schleife; und das Ausführen des aktualisierten Stellgliedbefehls.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Gestängestellglied (150) ein hydraulisches Stellglied mit einer Stange (154) ist, die teilweise innerhalb eines Zylinders (152) angeordnet ist, und der Sensor (158) ein linearer Sensor ist, der dem Gestängestellglied (150) zugeordnet ist, und wobei das Sammeln der Sensorpositionsdaten das Sammeln der Sensorpositionsdaten als eine Position der Stange (154) relativ zu dem Zylinder (152) darstellend beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Erzeugen des Stellgliedbefehls das Implementieren einer oder mehrerer Karten oder Nachschlagetabellen (400) beinhaltet, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl der Gestängepositionen und einer Vielzahl der Stellgliedbefehle für jeweils eine Vielzahl der Geschwindigkeitsanforderungen darstellen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe (130) durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Beziehung, die in dem einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem Verhältnis der Zylindergeschwindigkeit des Gestängestellglieds (150) zur Anbaugerätegeschwindigkeit durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Steuersystem (110) in einem Arbeitsfahrzeug (100) zum Steuern eines Gestängestellglieds (150) zur Handhabung eines Anbaugeräts (170), das mit einer Gestängebaugruppe (130) an einen Rahmen (102) des Arbeitsfahrzeugs (100) mit einer Gestängebaugruppe (130) gekoppelt ist, wobei das Steuersystem (110) aufweist: eine oder mehrere elektronische Steuerungen (300) mit Verarbeitungs- und Speicherarchitektur (302, 304), einschließlich: ein Bedienereingabemodul (310), das dazu konfiguriert ist, Bedienereingabedaten im Zusammenhang mit Bedienereingaben an einer Fahrzeugbedienerschnittstelle (106) zu empfangen, wobei das Bedienereingabemodul (310) dazu konfiguriert ist, eine Geschwindigkeitsanforderung auf Grundlage der Bedienereingabedaten zu bestimmen; ein Positionsmodul (320), das konfiguriert ist, Sensorpositionsdaten im Zusammenhang mit der Gestängebaugruppe (130) und/oder dem Gestängestellglied (150) zu empfangen und eine Gestängeposition der Gestängebaugruppe (130) und/oder des Gestängestellglieds (150) auf Grundlage der Sensorpositionsdaten zu bestimmen; und ein Gleichlaufmodul (330), das gekoppelt ist, um die Geschwindigkeitsanforderung von dem Bedienereingabemodul (310) und die Gestängeposition von dem Positionsmodul (320) zu empfangen, und konfiguriert ist, um einen Stellgliedbefehl für das Gestängestellglied (150) zu erzeugen, der bei Ausführung zu einem Gleichlauf des Anbaugerätes (170) für die Bedienereingabe unabhängig von der Gestängeposition führt.
Steuersystem (110) nach Anspruch 16, wobei das Gleichlaufmodul (330) konfiguriert ist, um den Stellgliedbefehl durch Implementieren einer oder mehrerer Karten oder Nachschlagetabellen (400) zu erzeugen, die eine Beziehung zwischen einer Vielzahl der Gestängepositionen und einer Vielzahl der Stellgliedbefehle für jeweils eine Vielzahl der Geschwindigkeitsanforderungen darstellen.
Steuersystem (110) nach Anspruch 17, wobei die Beziehung, die in der einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem mechanischen Vorteil der Gestängebaugruppe (130) durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Steuersystem (110) nach Anspruch 17, wobei die Beziehung, die in dem einen oder den mehreren Karten oder Nachschlagetabellen (400) dargestellt ist, auf einem Verhältnis der Zylindergeschwindigkeit des Gestängestellglieds (150) zur Anbaugerätegeschwindigkeit durch einen Betätigungszyklus der Vielzahl der Gestängepositionen basiert.
Steuersystem (110) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei bei Ausführung des Stellgliedbefehls das Bedienereingabemodul (310) konfiguriert ist, aktualisierte Bedienereingabedaten zu empfangen, um eine aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung zu bestimmen; das Positionsmodul (320) dazu konfiguriert ist, aktualisierte Sensorpositionsdaten zu empfangen und eine aktualisierte Gestängeposition zu bestimmen; und das Gleichlaufmodul (330) dazu konfiguriert ist, die aktualisierte Geschwindigkeitsanforderung und die aktualisierte Gestängeposition zu empfangen und einen aktualisierten Stellgliedbefehl gemäß einer Logik mit offener Schleife zu erzeugen.