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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Arbeitsfahrzeuge, wie z. B. Kompaktlader, Kompaktraupenlader und andere Lader in der Landwirtschaft und der Baubranche, und insbesondere auf eine zweidimensionale Anbaugerät-Planiersteuerung und Verfahren für Arbeitsfahrzeuge.
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Hintergrund der Offenbarung
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Um die Planiersteuerung sowohl in einer Betriebsposition als auch in einer Auskippstellung aufrechtzuerhalten, werden üblicherweise manuelle Arbeitsfahrzeugsteuerungen verwendet.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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In einer Ausführungsform wird ein Arbeitsfahrzeug offenbart. Das Arbeitsfahrzeug umfasst einen Rahmen. Mindestens eine Bodeneingriffsvorrichtung ist mit dem Rahmen gekoppelt und so konfiguriert, dass sie den Rahmen über einer Oberfläche abstützt. Eine Auslegerbaugruppe ist mit dem Rahmen gekoppelt. Mindestens ein Auslegerzylinder ist mit dem Rahmen und der Auslegerbaugruppe gekoppelt und konfiguriert, um die Auslegerbaugruppe zu bewegen. Ein Auslegerpositionssensor ist mit dem Rahmen, der Auslegerbaugruppe und/oder dem Auslegerzylinder gekoppelt und konfiguriert, um ein Auslegerpositionssignal zu übertragen, das eine Position der Auslegerbaugruppe anzeigt. Ein Anbaugerätekoppler ist mit einem distalen Abschnitt der Auslegerbaugruppe gekoppelt. Mindestens ein Kippzylinder ist mit der Auslegerbaugruppe und dem Anbaugerätekoppler gekoppelt und konfiguriert, um den Anbaugerätekoppler zu bewegen. Ein Anbaugerätepositionssensor ist mit der Auslegerbaugruppe, dem Anbaugerätekoppler und/oder dem Kippzylinder gekoppelt und konfiguriert, um ein Anbaugerätepositionssignal zu übertragen, das eine Position des Anbaugerätekopplers anzeigt. Ein Anbaugerät ist mit dem Anbaugerätekoppler gekoppelt. Das Anbaugerät umfasst eine Schnittkante und ist konfiguriert, um sich von einer Betriebsposition in eine Auskippstellung zu bewegen. Eine Bedienereingabevorrichtung ist konfiguriert, um einen Planierbefehl zu empfangen. Ein Planiersteuerungssystem ist kommunikativ mit der Bedienereingabevorrichtung gekoppelt und so konfiguriert, dass es den Planierbefehl empfängt und eine Schnittebene definiert. Eine Steuerung ist konfiguriert, um das Auslegerpositionssignal, das Anbaugerätepositionssignal und den Planierbefehl zu empfangen. Die Steuerung ist konfiguriert, die Schnittkante auf der Schnittebene sowohl in der Betriebsposition als auch in der Auskippstellung beizubehalten.
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In einer anderen Ausführungsform wird ein Arbeitsfahrzeug offenbart. Das Arbeitsfahrzeug umfasst einen Rahmen. Mindestens eine Bodeneingriffsvorrichtung ist mit dem Rahmen gekoppelt und so konfiguriert, dass sie den Rahmen über einer Oberfläche abstützt. Eine Auslegerbaugruppe ist mit dem Rahmen gekoppelt. Mindestens ein Auslegerzylinder ist mit dem Rahmen und der Auslegerbaugruppe gekoppelt und konfiguriert, um die Auslegerbaugruppe zu bewegen. Ein Auslegerpositionssensor ist mit dem Rahmen, der Auslegerbaugruppe und/oder dem Auslegerzylinder gekoppelt und konfiguriert, um ein Auslegerpositionssignal zu übertragen, das eine Position der Auslegerbaugruppe anzeigt. Ein Anbaugerätekoppler ist mit einem distalen Abschnitt der Auslegerbaugruppe gekoppelt. Mindestens ein Kippzylinder ist mit der Auslegerbaugruppe und dem Anbaugerätekoppler gekoppelt und konfiguriert, um den Anbaugerätekoppler zu bewegen. Ein Hydrauliksystem ist fluidisch mit dem Auslegerzylinder und dem Kippzylinder gekoppelt. Ein Anbaugerätepositionssensor ist mit der Auslegerbaugruppe, dem Anbaugerätekoppler und/oder dem Kippzylinder gekoppelt und konfiguriert, um ein Anbaugerätepositionssignal zu übertragen, das eine Position des Anbaugerätekopplers anzeigt. Eine Schaufel ist mit dem Anbaugerätekoppler gekoppelt. Die Schaufel weist eine Schnittkante auf. Die Schaufel ist so konfiguriert, dass sie sich von einer Betriebsposition in eine Auskippstellung bewegt. Eine Bedienereingabevorrichtung ist konfiguriert, um einen Planierbefehl zu empfangen. Ein Planiersteuerungssystem ist kommunikativ mit der Bedienereingabevorrichtung gekoppelt und so konfiguriert, dass es den Planierbefehl empfängt und eine Schnittebene definiert. Eine Steuerung ist konfiguriert, um das Auslegerpositionssignal, das Anbaugerätepositionssignal und den Planierbefehl zu empfangen. Die Steuerung ist konfiguriert, um das Hydrauliksystem zu steuern, um die Schnittkante auf der Schnittebene sowohl in der Betriebsposition als auch in der Auskippstellung beizubehalten.
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In noch einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Beibehalten einer Schnittkante auf einer Schnittebene sowohl in einer Betriebsposition als auch in einer Auskippstellung eines Arbeitsfahrzeugs offenbart. Das Arbeitsfahrzeug umfasst einen Rahmen, eine mit dem Rahmen gekoppelte Auslegerbaugruppe, einen mit einem distalen Abschnitt der Auslegerbaugruppe gekoppelten Anbaugerätekoppler und ein mit dem Anbaugerätekoppler gekoppeltes Anbaugerät. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines Auslegerpositionssignals, das eine Position der Auslegerbaugruppe anzeigt. Das Verfahren umfasst ferner das Empfangen eines Anbaugerätepositionssignals, das eine Position des Anbaugerätekopplers anzeigt. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines Planierbefehls und das Definieren einer Schnittebene. Das Verfahren umfasst ferner das Beibehalten der Schnittkante auf der Schnittebene.
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Figurenliste
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- 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einer Auslegersperre dar.
- 2A ist eine schematische Ansicht einer Arbeitsfahrzeugsteuerung für das Arbeitsfahrzeug von 1 in einer Standardkonfiguration.
- 2B ist eine schematische Ansicht einer Arbeitsfahrzeugsteuerung für das Arbeitsfahrzeug von 1 in einer aktualisierten Konfiguration.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Arbeitsfahrzeugs von 1 mit einer Auslegerbaugruppe in einer abgesenkten und einer angehobenen Position.
- 4 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einer Planierschar.
- 5A ist eine Unteransicht des Arbeitsfahrzeugs von 1, wobei die Auslegersperre entsprechend einer Ausführungsform dargestellt ist.
- 5B ist eine Unteransicht des Arbeitsfahrzeugs von 1, wobei die Auslegersperre entsprechend einer weiteren Ausführungsform dargestellt ist.
- 5C ist eine Unteransicht des Arbeitsfahrzeugs in 1, wobei die Auslegersperre entsprechend noch einer weiteren Ausführungsform dargestellt ist.
- 6A ist eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit Zinken.
- 6B ist eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einer Grabenfräse.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht des Arbeitsfahrzeugs von 1, wobei die Auslegerbaugruppe in einer Auskippstellung dargestellt ist.
- 8 ist eine schematische Darstellung des Arbeitsfahrzeugs mit der Auslegersperre.
- 9A ist ein Schema eines veranschaulichenden Verfahrens zum Verriegeln einer Auslegerbaugruppe eines Arbeitsfahrzeugs an einem Rahmen des Arbeitsfahrzeugs.
- 9B ist ein Schema eines veranschaulichenden Verfahrens zum Halten einer Schnittkante auf einer Schnittebene sowohl in Betriebsposition als auch in Auskippstellung eines Arbeitsfahrzeugs.
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Bevor Ausführungsformen im Detail erklärt werden, sollte verstanden werden, dass sich die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Komponentenanordnung beschränkt, die in der folgenden Beschreibung erläutert oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Offenbarung kann andere Ausführungsformen haben und auf verschiedene Weisen angewendet oder ausgeführt werden. Weitere Ausführungsformen der Erfindung können beliebige Kombinationen von Merkmalen aus einem oder mehreren abhängigen Ansprüchen umfassen, und solche Merkmale können gemeinsam oder getrennt in einen beliebigen unabhängigen Anspruch aufgenommen werden.
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Wie hierin verwendet, bezeichnen Listen mit Elementen, die durch konjunktive Begriffe getrennt sind (z. B. „und“) und denen auch der Satz „mindestens eines von“ oder „eines oder mehrere von“ vorangestellt ist, Konfigurationen oder Anordnungen, die möglicherweise einzelne Elemente der Liste oder eine Kombination davon beinhalten. Zum Beispiel zeigt „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) an.
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Ausführliche Beschreibung
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1 veranschaulicht ein Arbeitsfahrzeug 10 mit einem Rahmen 15. Das Arbeitsfahrzeug 10 ist als Kompaktraupenlader 20 dargestellt. Andere Arten von Arbeitsfahrzeugen 10 werden durch diese Offenbarung in Betracht gezogen, einschließlich Kompaktlader und andere Arten von Ladern für die Land-, Bau- oder Forstwirtschaft zum Beispiel. Mindestens eine Bodeneingriffsvorrichtung 25 ist mit dem Rahmen 15 gekoppelt und konfiguriert, um den Rahmen 15 über einer Fläche 30 abstützt und das Arbeitsfahrzeug 10 entlang der Fläche 30 zu bewegen. Die dargestellte Bodeneingriffsvorrichtung 25 besteht aus einem Paar Ketten 35. Alternativ kann die Bodeneingriffsvorrichtung 25 auch mit Rädern ausgestattet sein (nicht dargestellt).
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Eine Fahrerkabine 40 mit einer Tür 45 ist mit dem Rahmen 15 gekoppelt. Eine Bedienerschnittstelle 50 kann in der Fahrerkabine 40 oder entfernt vom Arbeitsfahrzeug 10 positioniert werden. Die Bedienerschnittstelle 50 kann aus einer Anzeige 55 bestehen, die eine Bedienereingabevorrichtung 60 umfassen kann, die konfiguriert ist, um eine Einstellung eines Arbeitsfahrzeugs oder einen Parameter 65 (8) einzustellen oder zu ändern, wie beispielsweise einen Planierbefehl 70 ( 8). So kann beispielsweise die Anzeige 55 aus einem Touchscreen 75 bestehen. Die Bedienereingabevorrichtung 60 kann von der Anzeige 55 getrennt sein. Beispielsweise kann die Bedienereingabevorrichtung 60 aus einer Tastatur 80 oder einem versiegelten Schaltmodul („SSM“) 85 bestehen.
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Eine Steuerung für ein Arbeitsfahrzeug 90 kann auch in der Fahrerkabine 40 oder entfernt vom Arbeitsfahrzeug 10 positioniert werden. Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B kann die Steuerung 90 für ein Arbeitsfahrzeug einen ersten Joystick 95, einen zweiten Joystick 100 und eine beliebige Kombination aus einer Vielzahl von Schaltern 102 (z. B. ein Drehrad) und einer Vielzahl von Tasten 103 (z. B. eine Drucktaste) oder anderen Steuervorrichtungen (z. B. Drehknöpfe, Knöpfe) beinhalten. Beispielsweise kann der erste Joystick 95 aus einer Vielzahl von Tasten 103 und der zweite Joystick 100 aus einem Schalter 102 und einer Vielzahl von Tasten 103 bestehen. Andere Konfigurationen eines Schalters 102 und einer Taste 103 werden durch diese Offenbarung berücksichtigt. Die Funktionen der Steuerung 90 für ein Arbeitsfahrzeug können von einer Standardkonfiguration 105 auf eine aktualisierte Konfiguration 110 umgestellt werden. Zum Beispiel von einer Standardkonfiguration 105, wie z. B. einem Kompaktraupenlader-Modus 115, zu einer aktualisierten Konfiguration 110, wie z. B. einem Planiermodus 120 oder einem anderen Modus (z. B. Zinken-Modus, Grabenfräsen-Modus).
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In der Standardkonfiguration 105, der aktualisierten Konfiguration 110, dem Kompaktraupenlader-Modus 115 und dem Planiermodus 120 kann der erste Joystick 95 die gleiche Bedienung und Funktion aufweisen: Drücken Sie den ersten Joystick 95 für die Vorwärtsbewegung 125 des Arbeitsfahrzeugs 10 nach vorne, drücken Sie den ersten Joystick 95 für die Rückwärtsbewegung 130 des Arbeitsfahrzeugs 10 nach hinten, drücken Sie den ersten Joystick 95 nach rechts, um nach rechts 135 zu drehen, und drücken Sie den ersten Joystick 95 nach links, um nach links 140 zu drehen.
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In der Standardkonfiguration 105 und dem Kompaktraupenlader-Modus 115 kann der zweite Joystick 100 die gleiche Bedienung und Funktion haben: Drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach vorne, um den Ausleger nach unten 145 zu bewegen, drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach hinten, um den Ausleger nach oben 150 zu bewegen, drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach rechts, um die Schaufel nach unten zu bewegen 155 und drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach links, um die Schaufel nach oben 160 zu bewegen.
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In der aktualisierten Konfiguration 110 und dem Planiermodus 120 kann der zweite Joystick 100 die gleiche Bedienung und Funktion haben: Drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach vorne, um die Schar nach unten 165 zu bewegen, drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach hinten, um die Schar nach oben 170 zu bewegen, drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach rechts, um die Schar nach rechts zu neigen 175, drücken Sie den zweiten Joystick 100 nach links, um die Schar nach links zu neigen 180, drücken Sie den Schalter 102 nach vorne, um den Scharwinkel nach rechts 185 zu bewegen, und drücken Sie den Schalter 102 nach hinten, um den Scharwinkel nach links 190 zu bewegen.
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Unter Bezugnahme auf 1, ist eine Auslegerbaugruppe 195 mit dem Rahmen 15 gekoppelt. Die Auslegerbaugruppe 195 umfasst ein Paar Oberlenker 200, die schwenkbar mit dem Rahmen 15 gekoppelt sind. Ein Paar Unterlenker 205 sind schwenkbar mit dem Rahmen 15 verbunden. Ein Paar Auslegerzylinder 210 sind schwenkbar mit dem Rahmen 15 gekoppelt, wobei jeweils einer pro Seite des Arbeitsfahrzeugs 10 angeordnet ist. Die Auslegerzylinder 210 können aus hydraulischen Stellgliedern 215 oder elektronischen Stellgliedern 220 bestehen. Ein Paar Auslegerarme 225 ist schwenkbar mit den Oberlenkern 200 und den Unterlenkern 205 gekoppelt und jeweils an einer Seite des Arbeitsfahrzeugs 10 positioniert. Das Paar Auslegerarme 225 ist schwenkbar mit den Auslegerzylindern 210 gekoppelt. Unter Bezugnahme auf die 1 und 3 sind die Auslegerzylinder 210 konfiguriert, um die Auslegerbaugruppe 195 von einer abgesenkten Position 230 in eine angehobene Position 235 zu bewegen. Weitere Konfigurationen der Auslegerbaugruppe 195 werden durch diese Offenbarung berücksichtigt.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Auslegerpositionssensor 240 mit einem der Rahmen 15, oder der Auslegerbaugruppe 195 oder dem Auslegerzylinder 210 gekoppelt. Der Auslegerpositionssensor 240 ist konfiguriert, um ein Auslegerpositionssignal 245 (8) zu übertragen, das eine Position der Auslegerbaugruppe 195 anzeigt. Der Auslegerpositionssensor 240 kann aus einem Drehsensor, einem Zylinderpositionssensor oder einem sonstigen Sensor bestehen.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Anbaugerätekoppler 250 mit einem distalen Abschnitt 255 der Auslegerbaugruppe 195 gekoppelt. Ein Paar Kippzylinder 260 werden mit der Auslegerbaugruppe 195 und dem Anbaugerätekoppler 250 mit jeweils einer Seite des Arbeitsfahrzeugs 10 gekoppelt. Die Kippzylinder 260 können aus hydraulischen Stellgliedern 265 oder elektronischen Stellgliedern 270 bestehen. Die Kippzylinder 260 sind konfiguriert, um den Anbaugerätekoppler 250 zu bewegen oder zu neigen.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 4 ist ein Hydrauliksystem 275 fluidisch mit den Auslegerzylindern 210 und den Kippzylindern 260 gekoppelt. Das Hydrauliksystem 275 umfasst eine Hydraulikpumpe 280 und ein Hydraulikventil 285 (z. B. ein elektrohydraulisches Ventil), um den Hydraulikölstrom zu den Auslegerzylindern 210 und den Kippzylindern 260 zu regeln, nachdem es Eingaben von der Bedienerschnittstelle 50 und/oder der Steuerung des Arbeitsfahrzeugs 90 erhalten hat. Unter Bezugnahme auf die 2A, 2B und 4 können in der aktualisierten Konfiguration 110 die Funktionen des ersten Joysticks 95, des zweiten Joysticks 100, der Schalter 102 und der Tasten 103 so geändert werden, dass sie verschiedene Aspekte des Hydrauliksystems 275 steuern. So kann beispielsweise der zweite Joystick 100, der die Richtungen im Kompaktraupenlader-Modus 115 für den Auslegerzylinder 210 in dem Vorwärtsausleger nach unten 145 und dem Rückwärtsausleger nach oben 150 steuert, nun geändert werden, um die Richtungen für den Kippzylinder 260 in der Vorwärtsschar nach unten 165 und im Planiermodus 120 die Rückwärtsschar nach oben 170 zu steuern. Diese Offenbarung betrachtet andere Aspekte des Hydrauliksystems 275, die durch weitere Änderungen am ersten Joystick 95, dem zweiten Joystick 100, den Schaltern 102 und den Tasten 103 gesteuert werden können.
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Unter Bezugnahme auf die 5A, 5B und 5C ist eine Auslegersperre 290 mit der Auslegerbaugruppe 195 und/oder dem Rahmen 15 gekoppelt. Die Auslegersperre 290 ist konfiguriert, um sich aus einer entriegelten Position 295 zu bewegen, in der die Auslegerbaugruppe 195 in eine verriegelte Position 300 bewegt werden kann, in der die Auslegerbaugruppe 195 in der abgesenkten Position 230 am Rahmen 15 verriegelt ist ((3). Die Auslegersperre 290 kann aus einer Aufnahmevorrichtung 305 bestehen, die mit der Auslegerbaugruppe 195 und/oder dem Rahmen 15 gekoppelt ist. Die Aufnahmevorrichtung 305 ist konfiguriert, um eine bewegliche Welle 310 (z. B. Gleitwelle, rotierende Welle) aufzunehmen, die mit der Auslegerbaugruppe 195 und/oder dem Rahmen 15 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Aufnahmevorrichtung 305 konfiguriert sein, um einen Gleitblock 315 oder eine Drehverriegelung 320 oder einen Keil 325 aufzunehmen. Die bewegliche Welle 310 kann ein hydraulisches Stellglied 330 oder ein elektronisches Stellglied 335 sein.
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Unter Bezugnahme auf die 1, 4, 5A, 5B, 5C, 6A und 6B kann ein Anbaugerät 340 mit dem Anbaugerätekoppler 250 gekoppelt werden. Das Anbaugerät 340 kann aus einer Schaufel 345, einer Planierschar 350, Zinken 355, einer Grabenfräse 360 oder weiteren Anbaugeräten 340 (z. B. Greifer, Schnecke) bestehen. Das Anbaugerät 340 kann eine Schnittkante 365 aufweisen (1).
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Unter Bezugnahme auf 4 kann wobei ein Anbaugerätepositionssensor 370 mit der Auslegerbaugruppe 195, oder dem Anbaugerätekoppler 250 oder dem Kippzylinder 260 gekoppelt sein und konfiguriert werden, um ein Anbaugerätepositionssignal 375 (8) zu übertragen, das eine Position des Anbaugerätekopplers 250 anzeigt. Der Anbaugerätepositionssensor 370 kann aus einem Drehsensor, einem Zylinderpositionssensor oder einem sonstigen Sensortyp bestehen.
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Eine Trägheitsmesseinheit („IMU“) 380 oder ein Neigungssensor 385 kann mit dem Anbaugerät 340 gekoppelt und konfiguriert werden, um ein Neigungssignal 390 (8) zu übertragen, das eine Neigung des Anbaugeräts 340 in Bezug auf den Rahmen 15 oder die Oberfläche 30 anzeigt. Die Neigung entspricht der Scharneigung rechts 175 und der Scharneigung links 180 in der aktualisierten Konfiguration 110 (2B) und dem Planiermodus 120 (2B).
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 8, wobei eine Identifikationsvorrichtung 395 mit dem Anbaugerät 340 gekoppelt und konfiguriert werden kann, um nach einem Aktivierungsereignis 405 ein Anbaugeräte-Identifikationssignal 400 zu übertragen. Die Identifikationsvorrichtung 395 kann aus einer Signalgebungsbaugruppe 410 bestehen. Das Anbaugeräte-Identifikationssignal 400 kann die Anbaugeräteabmessungen 415 umfassen. Das Aktivierungsereignis 405 kann das Arbeitsfahrzeug 10 umfassen, welches das Anbaugerät 340 mit einer minimalen Kraft berührt, wobei das Anbaugerät 340 stationär bleibt. Als Alternative kann das Aktivierungsereignis 405 auch die Identifikationsvorrichtung 395 umfassen, die ein Aktivierungssignal 420 von einem mit dem Arbeitsfahrzeug 10 gekoppelten Aktivierungssensor 425 empfängt. Die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 kann kommunikativ mit der Identifikationsvorrichtung 395 gekoppelt und konfiguriert werden, um das Identifikationssignal 400 des Anbaugeräts anzuzeigen. Die Bedienerschnittstelle 50, die Anzeige 55 oder die Bedienereingabevorrichtung 60 können konfiguriert werden, um eine Bedienereingabe zu empfangen, die eine Bestätigung eines Anbaugeräts 430 und den Planierbefehl 70 anzeigt. Die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 kann die Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 der Anbaugeräte 340 in der Reihenfolge der Intensität der Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 anzeigen, beginnend mit dem stärksten Signal der verschiedenen Signale, die von einer Vielzahl von Anbaugeräten 340 empfangen werden. Die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 kann auch die Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 der Anbaugeräte 340 anzeigen, beginnend mit den zuletzt verwendeten oder zuvor verwendeten Anbaugeräten 340. Weitere Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 für Display-Aufträge werden durch diese Offenbarung berücksichtigt.
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Ein Positionsempfänger 435 kann mit dem Rahmen 15 oder der Fahrerkabine 40 gekoppelt und konfiguriert werden, um ein raumbezogenes Positionssignal 440 („GPS“) (z. B. GNSS, GLONASS) zu empfangen, um eine Position des Arbeitsfahrzeugs 10 zu lokalisieren.
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Ein Planiersteuerungssystem 445 kann kommunikativ mit der Bedienereingabevorrichtung 60 gekoppelt und konfiguriert werden, um den Planierbefehl 70 zu empfangen und eine Schnittebene 450 definiert. Das Planiersteuerungssystem 445 kann aus einem Laser 455 bestehen, der mit dem Rahmen 15 gekoppelt und konfiguriert ist, um den Planierbefehl 70 zu empfangen und die Schnittebene 450 auf die Oberfläche 30 zu projizieren. Als Alternative kann das Planiersteuerungssystem 445 aus einem internen On-Board-System 460 bestehen, welches keine Schnittebene 450 projiziert, sondern kommunikativ mit der Bedienereingabevorrichtung 60 gekoppelt und zum Empfangen des Planierbefehls 70 konfiguriert ist.
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Eine Steuerung 465 kann mit dem Arbeitsfahrzeug 10 gekoppelt werden. Im Planiermodus 120 (2B) kann die Steuerung 465 konfiguriert werden, um ein Bedienersignal 470 von der Bedienerschnittstelle 50 zu empfangen, ein unteres Auslegersignal 475 an das Hydrauliksystem 275 sendet, um die Auslegerbaugruppe 195 zum Rahmen 15 abzusenken, und ein Auslegersperrsignal 480 an ein hydraulisches Stellglied 330 oder ein elektronisches Stellglied 335 der Auslegersperre 290 sendet, um die Auslegersperre 290 in die Verriegelungsposition 300 zu verbringen (5A, 5B, 5C), nachdem die Auslegerbaugruppe 195 auf den Rahmen 15 abgesenkt wurde. Die Steuerung 465 kann Signale drahtlos (z. B. über Bluetooth) über eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 485 für Arbeitsfahrzeuge oder über einen Kommunikationsbus 490 empfangen und senden. Die Steuerung 465 kann einen elektronischen Datenprozessor 495 beinhalten.
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Der elektronische Datenprozessor 495 kann lokal als Teil des Arbeitsfahrzeugs 10 oder entfernt vom Arbeitsfahrzeug 10 installiert werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann der elektronische Datenprozessor 495 einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine Zentraleinheit, eine programmierbare Logikanordnung, eine programmierbare Logiksteuerung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, eine Logikschaltung, eine arithmetische Logikeinheit oder eine andere geeignete programmierbare Schaltung beinhalten, die zur Durchführung von Datenverarbeitungs- und/oder Systemsteuerungsvorgängen geeignet ist. In weiteren Ausführungsformen kann der elektronische Datenprozessor 495 die Übertragung von Daten zu und von einem entfernten Verarbeitungssystem über ein Netzwerk und eine drahtlose Infrastruktur bewältigen. Der elektronische Datenprozessor kann beispielsweise Signaldaten vom Kommunikationsbus 490 sammeln und verarbeiten, um sie entweder in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung (d. h. zum oder vom entfernten Verarbeitungssystem) zu übertragen.
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Eine Speichervorrichtung 500 speichert Informationen und Daten für einen Zugriff durch den elektronischen Datenprozessor 495, den Kommunikationsbus 490 oder die drahtlose Fahrzeugkommunikationsvorrichtung 485. Die Speichervorrichtung 500 kann einen elektronischen Speicher, einen nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder eine sonstige Vorrichtung zum Speichern und Abrufen elektronischer Daten auf einem beschreibbaren, wiederbeschreibbaren oder lesbaren elektronischen, optischen oder magnetischen Speichermedium beinhalten.
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Für die zweidimensionale automatische Steuerung des Anbaugerätes 340 kann die Steuerung 465 konfiguriert werden, um das raumbezogene Positionssignal 440 vom Positionsempfänger 435, das Auslegerpositionssignal 245, das Anbaugerätepositionssignal 375, das Bedienersignal 470 oder die Eingabe zu empfangen und die Speichervorrichtung 500 zu referenzieren und die Arbeitsfahrzeugsteuerung 90 zwischen der Standardkonfiguration 105 und der aktualisierten Konfiguration 110 zu ändern. Die Steuerung 465 kann konfiguriert werden, um eine Erhöhung des Anbaugeräts 340 gemäß dem Planierbefehl 70 durch Steuern des Hydrauliksystems 275 zu steuern.
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Als Alternative kann die Steuerung 465 für die dreidimensionale automatische Steuerung des Anbaugerätes 340 konfiguriert werden, um das raumbezogene Positionssignal 440 vom Positionsempfänger 435, das Auslegerpositionssignal 245, das Anbaugerätepositionssignal 375, das Neigungssignal 390, das Anbaugeräte-Identifikationssignal 400, das Bedienersignal 470 oder die Eingabe zu empfangen und die Arbeitsfahrzeugsteuerung 90 zwischen der Standardkonfiguration 105 und der aktualisierten Konfiguration 110 zu ändern. Die Steuerung 465 kann konfiguriert werden, um eine Höhe und eine Neigung des Anbaugerätes 340 gemäß dem Planierbefehl 70 zu steuern.
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Die Steuerung 465 kann konfiguriert werden, um das Hydrauliksystem 275 zu steuern, um die Höhe und die Neigung des Anbaugerätes 340 gemäß dem Planierbefehl 70 zu steuern. Die Steuerung 465 kann konfiguriert werden, um das Hydrauliksystem 275 zu steuern, um die Schnittkante 365 auf der Schnittebene 450 beizubehalten. Die Steuerung 465 kann konfiguriert werden, um das Auslegerpositionssignal 245, das Anbaugerätepositionssignal 375 und den Planierbefehl 70 zu empfangen und die Schnittkante 365 auf der Schnittebene 450 sowohl in einer Betriebsposition 505 (3) als auch in einer Auskippstellung 510 (7) zu halten.
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Im Betrieb kann ein Bediener die Fahrerkabine 40 betreten oder über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 485 des Arbeitsfahrzeugs oder den Kommunikationsbus 490 ferngesteuert auf das Arbeitsfahrzeug 10 zugreifen. Der Bediener kann das Arbeitsfahrzeug 10 mit der Bedienereingabevorrichtung 60, wie beispielsweise dem SSM 85, einschalten. Der Bediener kann das Arbeitsfahrzeug 10 mit Hilfe der Arbeitsfahrzeugsteuerung 90 zu einem Anbaugerät 340 bewegen. Bei Kontaktaufnahme des Arbeitsfahrzeugs 10, aber vor der Bewegung des Anbaugeräts 340, tritt das Aktivierungsereignis 405 ein und die Identifikationsvorrichtung 395 sendet das Anbaugeräte-Identifikationssignal 400. Als Alternative kann das Aktivierungsereignis 405 auftreten, sobald der Aktivierungssensor 425 das Aktivierungssignal 420 an die Identifikationsvorrichtung 395 sendet, wodurch die Identifikationsvorrichtung 395 das Identifikationssignal 400 für das Anbaugerät sendet. Die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 kann das Anbaugeräte-Identifikationssignal 400 anzeigen oder, sofern mehr als ein Anbaugerät 340 vorhanden ist und die Identifikationsvorrichtungen 395 aktiviert sind, kann die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 die Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 in der Reihenfolge der Intensität der Anbaugeräte-Identifikationssignale 400 anzeigen, beginnend mit dem stärksten Signal, das dem nächstliegende Anbaugerät 340 an dem Arbeitsfahrzeug 10 entspricht.
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Der Bediener positioniert das Arbeitsfahrzeug 10 zum Ankoppeln an das Anbaugerät 340. Nachdem das Anbaugerät 340 mit dem Arbeitsfahrzeug 10 gekoppelt ist, kann die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 den Bediener auffordern, eine Bedienereingabe vorzunehmen, die auf die Anbaugerätebestätigung 430 oder den Planierbefehl 70 hinweist. Die Bedienerschnittstelle 50 oder die Anzeige 55 kann die Anbaugeräteabmessungen 415 und die Art der Anbaugeräte 340, wie z. B. die Schaufel 345, die Planierschar 350, die Zinken 355, die Grabenfräse 360 oder ein sonstiges Anbaugerät 340 (z. B. Greifer, Schnecke) als Teil der Anbaugerätebestätigung 430 darstellen. Der Bediener kann die Bedienereingabe mit Hilfe der Anzeige 55 oder der Bedienereingabevorrichtung 60 eingeben.
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Handelt es sich bei dem Anbaugerät 340 um eine Planierschar 350, kann der Bediener die Auslegerbaugruppe 195 mit Hilfe der Auslegersperre 290 am Rahmen 15 verriegeln. Der Bediener kann die Auslegersperre 290 aktivieren, indem er die Bedienereingabe mit Hilfe der Bedienerschnittstelle 50 oder der Anzeige 55 oder der Bedienereingabevorrichtung 60 eingibt, wodurch die Steuerung 465 das Bediensignal 470 empfängt. Nach dem Empfangen des Bediensignals 470 kann die Steuerung 465 das untere Auslegersignal an das Hydrauliksystem 275 senden, um die Auslegerbaugruppe 195 zum Rahmen 15 abzusenken. Die Steuerung 465 kann das Sperrsignal 480 an das hydraulische Stellglied 330 oder das elektronische Stellglied 335 übertragen, um die Auslegersperre 290 in die Verriegelungsposition 300 zu bewegen. Sobald die Planierschar 350 am Arbeitsfahrzeug 10 befestigt ist und sich die Auslegersperre 290 in der Verriegelungsposition 300 befindet, kann der Bediener eine Bedienereingabe an der Bedienerschnittstelle 50 oder an der Bedienereingabevorrichtung 60 bereitstellen, um den Planiermodus 120 auszuwählen, wodurch die Steuerung des Arbeitsfahrzeugs 90 so neu konfiguriert wird, dass sie mehr der einem herkömmlichen Planiergerät oder Raupe entspricht.
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Wenn die Planierschar 350 mit dem Anbaugerätekoppler 250 gekoppelt ist, verläuft kein Lastpfad 515 durch die Unterlenker 205 der Auslegerbaugruppe 195. Der Lastpfad 515 kann durch die Planierschar 350, die Auslegerbaugruppe 295, die Auslegersperre 290 und den Rahmen 15 verlaufen. Die Kippzylinder 260 sind konfiguriert, um das Anbaugerät 340 sowohl in der entriegelten Position 295 als auch in der verriegelten Position 300 zu bewegen oder zu neigen. In der Verriegelungsposition 300 können die Kippzylinder 260 beispielsweise das Anbaugerät 340 von der Oberfläche 30 anheben. Die Kippzylinder 260 können das Anbaugerät 340 aus der Betriebsposition 505 in die Auskippstellung 510 bewegen. Wenn das Anbaugerät 340 von der Betriebsposition 505 in die Auskippstellung 510 angehoben wird, kann das Anbaugerät 340 gedreht werden, um die Schnittkante 365 auf der Schnittebene 450 beizubehalten. Ist das Anbaugerät 340 beispielsweise die Schaufel 345, kann die Schaufel 345 konfiguriert werden, um den Inhalt oder ein Material in der Auskippstellung 510 zu entleeren und zu verteilen. Die Standardkonfiguration 105 kann für die Steuerung der Schaufel 345 und die aktualisierte Konfiguration 110 für die Steuerung der Planierschar 350 oder sonstiger Anbaugeräte 340 vorgesehen sein.
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Das Planiersteuerungssystem 445 kann den Planierbefehl 70 empfangen und die Schnittebene 450 definieren. Die Steuerung 465 kann den Planierbefehl, das raumbezogene Positionssignal 440, das Auslegerpositionssignal 245, das Anbaugerätepositionssignal 375 und das Neigungssignal 390 empfangen, um die Höhe und Neigung des Anbaugerätes 340 automatisch zu steuern, während das Arbeitsfahrzeug 10 die Oberfläche 30 durchquert.
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Ein Verfahren zum Verriegeln einer Auslegerbaugruppe 195 eines Arbeitsfahrzeugs 10 an einem Rahmen 15 des Arbeitsfahrzeugs 10 ist in 9A dargestellt. In Schritt 520 ist die Auslegerbaugruppe 195 mit einem Anbaugerätekoppler 250 gekoppelt, der mit einem Anbaugerät 340 gekoppelt ist. In Schritt 525 umfasst das Verfahren ferner das Bereitstellen einer beweglichen Welle 310, die mit der Auslegerbaugruppe 195 und/oder dem Rahmen 15 gekoppelt ist, wobei die bewegliche Welle 310 aus einer entriegelten Position 295 in eine verriegelte Position 300 bewegt wird, in der die Aufnahmevorrichtung 305 die bewegliche Welle 310 aufnimmt. In Schritt 530 umfasst das Verfahren das Erzeugen eines Lastpfades 515, der durch das Anbaugerät 340, den Anbaugerätekoppler 250, die Auslegerbaugruppe 195, die bewegliche Welle 310, die Aufnahmevorrichtung 305 und den Rahmen 15 verläuft.
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In Schritt 535 umfasst das Verfahren ferner das Bereitstellen einer Steuerung 465 zum Empfangen eines Bediensignals 470 von einer Bedienerschnittstelle 50, die in einem mit dem Rahmen 15 gekoppelten Bedienerstand 40 positioniert ist, das Übertragen eines unteren Auslegersignals 475 an ein Hydrauliksystem 275, das konfiguriert ist, um die Auslegerbaugruppe 195 zum Rahmen 15 abzusenken, und das Übertragen eines Auslegersperrsignals 480 an ein hydraulisches Stellglied 330 oder ein elektronisches Stellglied 335, um die Empfangsvorrichtung 305 zum Empfangen der beweglichen Welle 310 zu veranlassen.
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In Schritt 540 beinhaltet das Verfahren, dass das Anbaugerät 340 eine Planierschar 350 ist und der Lastpfad 515 durch die Planierschar 350, den Anbaugerätekoppler 250, die Auslegerbaugruppe 195, die bewegliche Welle 310, die Aufnahmevorrichtung 305 und den Rahmen 15 verläuft.
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In Schritt 545 umfasst das Verfahren ferner das Kippen des Anbaugeräts 340 mit mindestens einem Kippzylinder 260, der mit der Auslegerbaugruppe 195 und dem Anbaugerätekoppler 250 gekoppelt ist, um das Anbaugerät 340 von einer Oberfläche 30 anzuheben, ohne den Lastpfad 515 zu ändern.
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Ein Verfahren zum Halten einer Schnittkante 365 auf einer Schnittebene 450 sowohl in einer Betriebsposition 505 als auch in einer Auskippstellung 510 eines Arbeitsfahrzeugs 10 ist in 9B dargestellt. In Schritt 550 beinhaltet das Verfahren das Bereitstellen eines Arbeitsfahrzeugs 10, das einen Rahmen 15, eine mit dem Rahmen 15 gekoppelte Auslegerbaugruppe 195, einen mit einem distalen Abschnitt 255 der Auslegerbaugruppe 195 gekoppelten Anbaugerätekoppler 250 und ein mit dem Anbaugerätekoppler 250 gekoppeltes Anbaugerät 340 beinhaltet. In Schritt 555 umfasst das Verfahren ferner das Empfangen eines Auslegerpositionssignals 245, das eine Position der Auslegerbaugruppe 195 anzeigt, das Empfangen eines Anbaugerätepositionssignals 375, das eine Position des Anbaugerätekopplers 250 anzeigt, das Empfangen eines Planierbefehls 70 und das Definieren einer Schnittebene 450 sowie das Beibehalten der Schnittkante 365 auf der Schnittebene 450. In Schritt 560 umfasst das Verfahren das Beibehalten der Schnittkante 365 auf der Schnittebene 450 in der Auskippstellung 510 durch Drehen des Anbaugerätes 340.