DE102020210661A1 - ATTACHMENT ARM SYSTEM WITH AUTOMATED FUNCTIONS FOR A WORK VEHICLE - Google Patents

ATTACHMENT ARM SYSTEM WITH AUTOMATED FUNCTIONS FOR A WORK VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
DE102020210661A1
DE102020210661A1 DE102020210661.4A DE102020210661A DE102020210661A1 DE 102020210661 A1 DE102020210661 A1 DE 102020210661A1 DE 102020210661 A DE102020210661 A DE 102020210661A DE 102020210661 A1 DE102020210661 A1 DE 102020210661A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
boom
work attachment
sensor
work
attachment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102020210661.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Aaron R. Kenkel
Doug M. Lehmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of DE102020210661A1 publication Critical patent/DE102020210661A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/434Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like providing automatic sequences of movements, e.g. automatic dumping or loading, automatic return-to-dig
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2041Automatic repositioning of implements, i.e. memorising determined positions of the implement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Ein Arbeitsfahrzeug mit einem Ausleger, einem ArbeitsanbaugerĂ€t und einem GestĂ€ngesensorsystem mit automatischen Funktionen zum Bewegen des Auslegers und des ArbeitsanbaugerĂ€ts. Das Arbeitsfahrzeug umfasst einen Rahmen, ein Auslegerstellglied fĂŒr den Ausleger, einen Auslegersensor zur Ermittlung einer Auslegerposition in Bezug auf den Rahmen, ein AnbaugerĂ€testellglied und einen AnbaugerĂ€tesensor zur Ermittlung einer ArbeitsanbaugerĂ€teposition in Bezug auf den Ausleger. Eine Steuerung empfĂ€ngt Auslegerpositionssignale vom Auslegersensor und ArbeitsanbaugerĂ€tesignale vom AnbaugerĂ€tesensor. Die Steuerung ĂŒbermittelt ein Auslegereinstellsignal, das auf der durch Kalibrierungswerte des Auslegersensors modifizierten Auslegerposition basiert, und ĂŒbertrĂ€gt ein AnbaugerĂ€teeinstellsignal, das auf der durch Kalibrierungswerte des GerĂ€tesensors modifizierten AnbaugerĂ€teposition basiert. Die Kalibrierungswerte der AnbaugerĂ€tesensoren werden wĂ€hrend eines Kalibrierungsvorgangs ermittelt, wenn der Ausleger von einer niedrigsten Position in eine höchste Position bewegt wird.A work vehicle with a boom, work attachment, and linkage sensor system with automatic functions for moving the boom and work attachment. The work vehicle includes a frame, a boom actuator for the boom, a boom sensor for determining a boom position with respect to the frame, an attachment actuator and an attachment sensor for determining a work attachment position with respect to the boom. A controller receives boom position signals from the boom sensor and work attachment signals from the attachment sensor. The controller transmits a boom setting signal based on the boom position modified by calibration values of the boom sensor, and transmits an implement setting signal based on the implement position modified by calibration values of the implement sensor. The calibration values of the implement sensors are determined during a calibration process when the boom is moved from a lowest position to a highest position.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNGFIELD OF REVELATION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Arbeitsfahrzeug mit einem ArbeitsanbaugerĂ€t, insbesondere auf ein System und Verfahren von automatisierten Funktionen fĂŒr das ArbeitsanbaugerĂ€t und ein mit dem ArbeitsanbaugerĂ€t gekoppeltes GestĂ€nge.The present invention relates generally to a work vehicle with a work attachment, in particular to a system and method of automated functions for the work attachment and a linkage coupled to the work attachment.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Arbeitsfahrzeuge, wie z. B. ein Lader mit Allradantrieb, ein Traktor oder ein selbstfahrender MĂ€hdrescher, verfĂŒgen ĂŒber einen Antriebsmotor, der Leistung zur AusfĂŒhrung der Arbeit erzeugt. Andere Arbeitsfahrzeuge mit Antriebsmotoren umfassen Baufahrzeuge, Forstfahrzeuge, Rasenpflegefahrzeuge sowie Straßenfahrzeuge, wie z. B. zum SchneepflĂŒgen, Streuen von Salz oder Fahrzeuge mit Schleppfunktion.Work vehicles, such as For example, a four-wheel drive loader, tractor, or self-propelled combine harvester has a drive motor that generates power to do the job. Other work vehicles with drive motors include construction vehicles, forest vehicles, lawn maintenance vehicles and road vehicles such as. B. for snow plowing, spreading salt or vehicles with towing function.

Im Fall eines Laders mit Allradantrieb beispielsweise ist der Antriebsmotor hĂ€ufig ein Dieselmotor, der mithilfe von Dieselkraftstoff Leistung erzeugt. Der Dieselmotor treibt ein Getriebe an, das eine mit dem Boden in Eingriff stehende Zugvorrichtung, wie z. B. RĂ€der oder LaufflĂ€chen, bewegt, um den Lader in einigen Situationen ĂŒber unbefestigten Boden fĂŒr den Einsatz im Baugewerbe anzutreiben. Solche Lader beinhalten eine hydraulische Maschine, die entweder vom Motor oder von einem Generator angetrieben wird, der wiederum vom Motor angetrieben wird. Die Hydraulikmaschine dient beispielsweise dazu, ein ArbeitsanbaugerĂ€t, wie z. B. eine Schaufel oder eine Gabel, anzuheben oder abzusenken.For example, in the case of a four-wheel drive loader, the drive motor is often a diesel engine that uses diesel fuel to generate power. The diesel engine drives a transmission which has a ground-engaging traction device, such as. B. wheels or treads, moved to propel the loader over unpaved ground for use in construction in some situations. Such loaders incorporate a hydraulic machine that is driven either by the engine or by a generator that is in turn driven by the engine. The hydraulic machine is used, for example, a work attachment, such. B. a shovel or fork, raise or lower.

Viele, wenn nicht sogar alle dieser Arbeitsfahrzeuge beinhalten ein GestĂ€nge, das an dem ArbeitsanbaugerĂ€t angebracht ist das und durch das GestĂ€nge von einer Position zu einer anderen Position bewegt wird. Die Bewegung des GestĂ€nges erfolgt entweder durch einen Bediener, der eine Benutzereingabevorrichtung, wie beispielsweise einen Kipphebel oder einen Schalter, betĂ€tigt, oder automatisch durch ein Steuersystem, das sich im Arbeitsfahrzeug befindet. Bei einigen dieser Arbeitsfahrzeuge wird das GestĂ€nge automatisch bewegt, um das ArbeitsanbaugerĂ€t in eine oder mehrere vorbestimmte Positionen zu bewegen. Solche vorbestimmten Positionen sind typischerweise Positionen, die sich wĂ€hrend eines Arbeitsvorgangs stĂ€ndig wiederholen. Durch das automatische Bewegen des ArbeitsanbaugerĂ€ts in die vorbestimmte Position wird der Maschinenbetrieb verbessert und die ErmĂŒdung des Bedieners reduziert. In einigen FĂ€llen können jedoch aufgrund von Fertigungsabweichungen in der Struktur der GestĂ€nge und der zugehörigen Hardware die vorgegebenen Positionen von Maschine zu Maschine oder im Laufe der Zeit in einer bestimmten Maschine variieren. Treten Abweichungen auf, werden die ArbeitsvorgĂ€nge weniger effizient, und jeder Vorteil, der durch die automatische Positionierung des GestĂ€nges und/oder des ArbeitsanbaugerĂ€ts entsteht, geht verloren. Daher wird ein Positionierungssystem benötigt, um das GestĂ€nge und das angebrachte ArbeitsanbaugerĂ€t von einer Position zur nĂ€chsten zu bewegen, das eine gleichbleibende und genaue Platzierung des GestĂ€nges und/oder des ArbeitsanbaugerĂ€ts gewĂ€hrleistet.Many, if not all, of these work vehicles include a linkage attached to the work attachment that is moved from one position to another position by the linkage. The linkage is moved either by an operator actuating a user input device such as a rocker arm or switch, or automatically by a control system located in the work vehicle. In some of these work vehicles, the linkage is automatically moved to move the work attachment to one or more predetermined positions. Such predetermined positions are typically positions that are repeated over and over again during a work process. By automatically moving the work attachment to the predetermined position, machine operation is improved and operator fatigue is reduced. In some cases, however, due to manufacturing variances in the structure of the linkage and associated hardware, the predetermined positions may vary from machine to machine or over time in a particular machine. If there are deviations, operations become less efficient and any benefit gained from automatic positioning of the boom and / or work attachment is lost. Therefore, a positioning system is needed to move the linkage and attached work attachment from one position to the next that ensures consistent and accurate placement of the linkage and / or work attachment.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

In einer AusfĂŒhrungsform ist ein Verfahren zum Bewegen eines ArbeitsanbaugerĂ€ts und eines Auslegers vorgesehen, die operativ mit einem Arbeitsfahrzeug verbunden sind, das ĂŒber einer OberflĂ€che gestĂŒtzt wird, wobei das Arbeitsfahrzeug einen ArbeitsanbaugerĂ€tesensor zur Bestimmung der Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts und einen Auslegersensor zur Bestimmung der Position des Auslegers enthĂ€lt. Das Verfahren umfasst: Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors; Kalibrieren des Auslegersensors; Anheben des Auslegers von einer abgesenkten Position in eine angehobene Position; Bestimmen einer abgesenkten Position des Auslegers in der abgesenkten Position mithilfe des Auslegersensors; Bestimmen einer angehobenen Position des Auslegers in der angehobenen Position mithilfe des Auslegersensors; Ermitteln einer Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen, wĂ€hrend der Ausleger von der abgesenkten Position in die angehobene Position bewegt wird; Ermitteln einer Vielzahl von Fehlerwerten auf der Grundlage der ermittelten Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen; und Bewegen des Auslegers auf der Grundlage der Vielzahl von Fehlerwerten wĂ€hrend eines Arbeitsvorgangs.In one embodiment, a method is provided for moving a work attachment and boom that are operatively connected to a work vehicle supported over a surface, the work vehicle having a work attachment sensor for determining the position of the work attachment and a boom sensor for determining the position of the boom contains. The method includes: calibrating the work attachment sensor; Calibrating the boom sensor; Raising the boom from a lowered position to a raised position; Determining a lowered position of the boom in the lowered position using the boom sensor; Determining a raised position of the boom in the raised position using the boom sensor; Determining a plurality of work attachment positions while moving the boom from the lowered position to the raised position; Determining a plurality of error values based on the determined plurality of work attachment positions; and moving the boom based on the plurality of error values during an operation.

In einer anderen AusfĂŒhrungsform ist ein Arbeitsfahrzeug vorgesehen mit einem Rahmen, einem Auslegerstellglied mit einem Auslegerarm, wobei das Auslegerstellglied operativ mit dem Rahmen verbunden ist, und ein ArbeitsanbaugerĂ€t, das operativ mit dem Auslegerarm verbunden ist. Ein Auslegersensor befindet sich am Auslegerstellglied, um eine Auslegerarmposition des Auslegerarms in Bezug auf den Rahmen zu ermitteln. Ein AnbaugerĂ€tesensor befindet sich am Stellglied des ArbeitsanbaugerĂ€ts, um eine ArbeitsanbaugerĂ€teposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Auslegerarm zu ermitteln. Sowohl das AuslegersteuergerĂ€t als auch das AnbaugerĂ€testeuergerĂ€t stellen ein AnbaugerĂ€testeuersignal bereit. Ein Steuermodul wird durch den Rahmen getragen und ist operativ mit dem Auslegersensor, dem ArbeitsanbaugerĂ€tesensor, dem Auslegerstellglied und dem ArbeitsanbaugerĂ€testellglied verbunden, wobei das Steuermodul Auslegerstellungssignale vom Auslegersensor und ArbeitsanbaugerĂ€tesignale vom ArbeitsanbaugerĂ€tesensor empfĂ€ngt und ein Auslegereinstellsignal an das Auslegerstellglied ĂŒbertrĂ€gt basierend auf der Auslegerposition, modifiziert durch einen Auslegersensorkalibrierwert, und an das AnbaugerĂ€testellglied ein AnbaugerĂ€teeinstellsignal ĂŒbertrĂ€gt basierend auf der AnbaugerĂ€teposition, modifiziert durch einen AnbaugerĂ€tesensorkalibrierungswert.In another embodiment, a work vehicle is provided with a frame, a boom actuator with a boom arm, the boom actuator operatively connected to the frame, and a work attachment operatively connected to the boom arm. A boom sensor is located on the boom actuator to determine a boom position of the boom arm with respect to the frame. An attachment sensor is located on the work attachment actuator to determine a work attachment position of the work attachment with respect to the boom arm. Both the boom control device and the attachment control device provide an attachment control signal. A control module is carried by the frame and is operatively connected to the boom sensor, the work attachment sensor, the boom actuator and the work attachment actuator, the control module having boom position signals from the boom sensor and Receives work attachment signals from work attachment sensor and transmits a boom setting signal to the boom actuator based on the boom position modified by a boom sensor calibration value and transmits an implement setting signal to the implement actuator based on the attachment position modified by an implement sensor calibration value.

In einer weiteren AusfĂŒhrungsform wird ein Verfahren zum Positionieren eines ArbeitsanbaugerĂ€ts und eines Auslegers vorgesehen, die operativ mit einem Arbeitsfahrzeug verbunden sind, wobei das Arbeitsfahrzeug einen ArbeitsanbaugerĂ€tesensor zur Bestimmung einer Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts und einen Auslegersensor zur Bestimmung der Position des Auslegers enthĂ€lt. Das Verfahren umfasst: Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors und des Auslegersensors; Ermitteln einer anfĂ€nglichen ArbeitsanbaugerĂ€teposition in einer niedrigsten Auslegerposition mit dem ArbeitsanbaugerĂ€tesensor; Ermitteln einer Vielzahl von Auslegerpositionen wĂ€hrend des Bewegens des Auslegers von einer niedrigsten Position zu einer höchsten Position mithilfe des Auslegersensors; Ermitteln einer Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen mit dem ArbeitsanbaugerĂ€tesensor an jeder der Vielzahl von Auslegerpositionen, wĂ€hrend der Ausleger von der niedrigsten Position zur höchsten Position bewegt wird und wĂ€hrend eine Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Ausleger an der anfĂ€nglichen ArbeitsanbaugerĂ€teposition beibehalten wird; Vergleichen jeder der ermittelten Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen mit der anfĂ€nglichen ArbeitsanbaugerĂ€teposition, um zu einer Vielzahl von Fehlerwerten fĂŒr das ArbeitsanbaugerĂ€t zu gelangen; und Positionieren des ArbeitsanbaugerĂ€ts mit dem Ausleger auf der Grundlage der Fehlerwerte fĂŒr das ArbeitsanbaugerĂ€t wĂ€hrend eines Arbeitsvorgangs.In a further embodiment, a method for positioning a work attachment and a boom, which are operatively connected to a work vehicle, is provided, the work vehicle containing a work attachment sensor for determining a position of the work attachment and a boom sensor for determining the position of the boom. The method includes: calibrating the work attachment sensor and the boom sensor; Determining an initial work attachment position in a boom lowest position with the work attachment sensor; Determining a plurality of boom positions while moving the boom from a lowest position to a highest position using the boom sensor; Determining a plurality of work attachment positions with the work attachment sensor at each of the plurality of boom positions while moving the boom from the lowest position to the highest position and while maintaining a position of the work attachment with respect to the boom at the initial work attachment position; Comparing each of the determined plurality of work attachment positions to the initial work attachment position to arrive at a plurality of error values for the work attachment; and positioning the work attachment with the boom based on the error values for the work attachment during a work operation.

FigurenlisteFigure list

Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Erlangung werden deutlicher hervortreten und die Erfindung selbst wird besser verstanden, wenn man sich auf die folgende Beschreibung der AusfĂŒhrungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen bezieht, wobei:

  • 1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einem ArbeitsanbaugerĂ€t in einer ersten Position;
  • 2 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einem ArbeitsanbaugerĂ€t in einer zweiten Position;
  • 3 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs mit einem ArbeitsanbaugerĂ€t in einer dritten Position;
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems des Arbeitsfahrzeugs; und
  • 5 ist ein Blockdiagramm eines Prozesses zur Bestimmung von Positionsfehlern in einem GestĂ€nge zwischen Ausleger und ArbeitsanbaugerĂ€t.
The above aspects of the present invention and the manner of obtaining them will become more apparent and the invention itself better understood by referring to the following description of the embodiments of the invention in conjunction with the accompanying drawings, in which:
  • 1 Figure 3 is a side view of a work vehicle with a work attachment in a first position;
  • 2 Figure 3 is a side view of a work vehicle with a work attachment in a second position;
  • 3rd Figure 3 is a side view of a work vehicle with a work attachment in a third position;
  • 4th Fig. 3 is a block diagram of a control system of the work vehicle; and
  • 5 Figure 13 is a block diagram of a process for determining position errors in a linkage between the boom and work attachment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Um das VerstĂ€ndnis fĂŒr die GrundsĂ€tze der neuartigen Erfindung zu fördern, wird nun auf die hier beschriebenen und in den Zeichnungen illustrierten AusfĂŒhrungsformen Bezug genommen und diese in einer vorgegebenen Sprache beschrieben. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass damit keine EinschrĂ€nkung des Umfangs der neuartigen Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen der abgebildeten Vorrichtungen und Verfahren sowie solche weiteren Anwendungen der hier dargestellten Prinzipien der neuartigen Erfindung auf eine Weise in Betracht gezogen werden, wie sie normalerweise von einem Fachmann auf dem Gebiet der neuartigen Erfindung in Betracht gezogen wĂŒrden.In order to promote an understanding of the principles of the novel invention, reference will now be made to the embodiments described herein and illustrated in the drawings, and these will be described in a given language. It is understood, however, that this is not intended to be a limitation on the scope of the novel invention and such changes and other modifications to the apparatus and methods depicted, as well as such other applications of the principles of the novel invention set forth herein, are contemplated in such manner would normally be considered by one skilled in the art of the novel invention.

1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs 10. Das Arbeitsfahrzeug 10 ist ein Lader mit Allradantrieb (4WD) mit: einer Kabine 12; einem hinteren Karosserieabschnitt 14 mit HinterrĂ€dern 16; einem vorderen Karosserieabschnitt 20 mit VorderrĂ€dern 22, einem ArbeitsanbaugerĂ€t, wie z. B. einer Schaufel 24, einem GestĂ€nge 26 zum Einstellen einer Position der Schaufel 24, einem Hydraulikzylinder 28 und einem Hydraulikzylinder 30 (siehe 2 und 3), um das GestĂ€nge 26 anzutreiben. Die Schaufel 24 ist drehbar mit einem Auslegerarm 31 an einem Drehpunkt 32 gekoppelt. Ein zweiter Auslegerarm, der im Wesentlichen dem Auslegerarm 31 Ă€hnelt, ist nicht abgebildet, sondern auf einer gegenĂŒberliegenden Seite der Schaufel 24 operativ mit der Schaufel 24 verbunden, so wie es fĂŒr einen Fachmann zu verstehen wĂ€re. Der Zylinder 30 und der Auslegerarm 31 stellen ein Auslegerstellglied bereit, welches das AnbaugerĂ€t in Bezug auf den Rahmen des Fahrzeugs anhebt und absenkt. 1 Fig. 3 is a side view of a work vehicle 10 . The work vehicle 10 is a four-wheel drive (4WD) loader with: a cab 12th ; a rear body section 14th with rear wheels 16 ; a front body section 20th with front wheels 22nd , a work attachment, such as B. a shovel 24 , a linkage 26th for adjusting a position of the bucket 24 , a hydraulic cylinder 28 and a hydraulic cylinder 30th (please refer 2 and 3rd ) to the linkage 26th to drive. The shovel 24 is rotatable with a cantilever arm 31 at a fulcrum 32 coupled. A second cantilever arm, which is essentially the cantilever arm 31 is not shown, but is on an opposite side of the bucket 24 operationally with the shovel 24 connected, as it would be understood by a person skilled in the art. The cylinder 30th and the cantilever arm 31 provide a boom actuator that raises and lowers the attachment with respect to the frame of the vehicle.

Ein Gelenkverbindung 33 ermöglicht eine Winkelpassung des hinteren Karosseriebereichs 14 mit dem vorderen Karosseriebereich 20. Die Hydraulikzylinder 34, 35 und 36 ermöglichen WinkelÀnderungen zwischen den hinteren und vorderen Karosserieabschnitten 14 und 20 mithilfe der von den herkömmlichen Hydraulikpumpen (nicht dargestellt) abgeleiteten Hydraulikleistung.An articulated joint 33 allows an angular fit of the rear body area 14th with the front body area 20th . The hydraulic cylinders 34 , 35 and 36 allow angle changes between the rear and front body sections 14th and 20th using the hydraulic power derived from conventional hydraulic pumps (not shown).

Ein Gaspedal 38 und eine BenutzeroberflĂ€che 40 befinden sich innerhalb der Kabine, die durch einen Bediener des Fahrzeugs 10 verwendet werden können. Mithilfe des Gaspedals 38 kann der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs regulieren. In weiteren AusfĂŒhrungsformen ĂŒbernimmt ein Handhebel diese Funktion.An accelerator pedal 38 and a user interface 40 are located inside the cabin, which is operated by an operator of the vehicle 10 can be used. Using the accelerator 38 the driver can regulate the speed of the vehicle. In In other embodiments, a hand lever takes over this function.

Die BenutzeroberflĂ€che 40 umfasst ein Lenkrad 42, eine Vielzahl von vom Bediener wĂ€hlbarer Knöpfen, die so konfiguriert sind, dass der Bediener den Betrieb und die Funktion des Fahrzeugs steuern kann 10, sowie alle Zubehörteile oder AnbaugerĂ€te, die vom Antriebsstrang des Fahrzeugs angetrieben werden, einschließlich der Schaufel 24. Die BenutzeroberflĂ€che 40 in einer AusfĂŒhrung beinhaltet einen Bildschirm mit einer Vielzahl von vom Benutzer wĂ€hlbarer Knöpfe zur Auswahl aus einer Vielzahl von Befehlen oder MenĂŒs, von denen jeder/jedes ĂŒber einen Touchscreen mit einem Bildschirm auswĂ€hlbar ist. In einer weiteren AusfĂŒhrungsform umfasst die BenutzeroberflĂ€che eine Vielzahl von mechanischen Drucktasten sowie einen Touchscreen. In einer weiteren AusfĂŒhrungsform umfasst die BenutzeroberflĂ€che einen Bildschirm und ausschließlich mechanische Drucktasten.The user interface 40 includes a steering wheel 42 , a variety of operator selectable buttons configured to allow the operator to control the operation and function of the vehicle 10, as well as any accessory or attachment powered by the vehicle's driveline, including the bucket 24 . The user interface 40 in one embodiment includes a screen having a plurality of user selectable buttons for selecting from a plurality of commands or menus, each of which is selectable via a touch screen with a screen. In a further embodiment, the user interface comprises a multiplicity of mechanical pushbuttons and a touch screen. In a further embodiment, the user interface comprises a screen and exclusively mechanical pushbuttons.

Wie in 1 dargestellt, befindet sich das GestĂ€nge 26 in einer vollstĂ€ndig abgesenkten Position in Bezug auf Boden 27. In dieser Position wird die Schaufel 24 in eine zum Boden 27 waagrechte Position gebracht, so dass eine durch einen unteren Teil der Schaufel definierte Ebene im Wesentlichen bĂŒndig mit dem Boden und im Wesentlichen horizontal ist. Zum Zwecke dieser Offenbarung wird die Position des GestĂ€nges 26 und der Schaufel 24 in 1 als eine vollstĂ€ndig abgesenkte Position betrachtet. Das GestĂ€nge 26 kann unter bestimmten Bedingungen weiter abgesenkt werden als die dargestellte Position von 1, sofern sich die OberflĂ€che des Bodens unter der Schaufel 24 tiefer befindet als die OberflĂ€che der RĂ€der, auf denen das Fahrzeug steht.As in 1 shown, is the linkage 26th in a fully lowered position with respect to the ground 27 . In this position the shovel is 24 in one to the ground 27 brought into a horizontal position so that a plane defined by a lower part of the bucket is substantially flush with the ground and substantially horizontal. For purposes of this disclosure, the position of the linkage 26th and the shovel 24 in 1 considered a fully lowered position. The linkage 26th can be lowered further than the shown position of under certain conditions 1 provided there is the surface of the soil under the shovel 24 is lower than the surface of the wheels on which the vehicle is standing.

Ein Ende des Arms 31 ist operativ mit der Schaufel 24 am Drehpunkt 32 verbunden und ein anderes Ende des Arms 31 ist operativ mit einem Drehpunkt 50 einer Rahmenkonstruktion 52 verbunden. Wie in den 2 und 3 zu sehen, ist ein Ende des Zylinders 30 operativ mit dem Auslegerarm 31 und ein anderes Ende des Zylinders 30 operativ mit dem Rahmen 52 verbunden. Das Aus- und Einfahren des Zylinders 30 passt die Position des Armes 31 in Bezug auf den Rahmen 52 an, um die Schaufel 24 anzuheben und abzusenken. Durch Verwenden des Auslegerarms 31 wird die Schaufel 24 aus der vollstÀndig abgesenkten Position von 1 in eine teilweise angehobene Position von 2 und in eine vollstÀndig angehobene Position von 3 bewegt. Die vollstÀndig angehobene Position von 3 wird durch einen oder mehrere mechanische AnschlÀge zwischen dem Auslegerarm 31, dem Zylinder 30 und dem Rahmen 52 bestimmt.One end of the arm 31 is operational with the shovel 24 at the fulcrum 32 connected and another end of the arm 31 is operational with a fulcrum 50 a frame construction 52 connected. As in the 2 and 3rd seen is one end of the cylinder 30th operational with the cantilever arm 31 and another end of the cylinder 30th operational with the frame 52 connected. The extension and retraction of the cylinder 30th adjusts the position of the arm 31 in terms of the frame 52 on to the shovel 24 raise and lower. By using the extension arm 31 becomes the shovel 24 from the fully lowered position of 1 to a partially raised position from 2 and to a fully raised position from 3rd emotional. The fully raised position of 3rd is controlled by one or more mechanical stops between the cantilever arm 31 , the cylinder 30th and the frame 52 certainly.

Die Schaufel 24 ist in Bezug auf den Auslegerarm 31 durch BetÀtigung des Zylinders 28 justierbar. Ein Ende des Zylinders 28 ist mit einem Teil des Fahrzeuges 10 verbunden, wie ein Fachmann auf diesem Gebiet es versteht, und das andere Ende des Zylinders ist operativ mit einem AnbaugerÀte-Verbindungsglied 54 verbunden. Das AnbaugerÀte-Verbindungsglied 54 ist drehbar mit einem Ende des Zylinders 28 an einem Drehpunkt 56 verbunden. Ein anderes Ende des AnbaugerÀte-Verbindungsglieds 54 ist drehbar mit einem Teil der Schaufel 24 an einem Drehpunkt verbunden. Ein Zwischenabschnitt 60 des Verbindungsglieds 54 ist drehbar mit einem Flansch 62 gekoppelt, der fest mit dem Arm 31 verbunden ist. Durch das Aus- und Einfahren des Zylinders 28 wird die Schaufel 24 um den Drehpunkt 32 gedreht. Der Zylinder 28 und das Verbindungsglied 54 stellen ein AnbaugerÀtestellglied bereit, um die Schaufel 24 in Bezug auf den Auslegerarm 31 zu bewegen.The shovel 24 is in relation to the cantilever arm 31 by actuating the cylinder 28 adjustable. One end of the cylinder 28 is with part of the vehicle 10 connected as one skilled in the art understands, and the other end of the cylinder is operative with an implement link 54 connected. The attachment link 54 is rotatable with one end of the cylinder 28 at a fulcrum 56 connected. Another end of the implement link 54 is rotatable with part of the shovel 24 connected at a pivot point. An intermediate section 60 of the link 54 is rotatable with a flange 62 coupled that is firmly attached to the arm 31 connected is. By extending and retracting the cylinder 28 becomes the shovel 24 around the fulcrum 32 turned. The cylinder 28 and the connecting link 54 provide an attachment actuator to the bucket 24 in relation to the cantilever arm 31 to move.

Ein Sensor 64 ist an oder nahe dem Drehpunkt 50 angeordnet, um einen Drehwinkel des Arms 31 in Bezug auf den Rahmen 52 zu bestimmen. In einer AusfĂŒhrungsform ist der Sensor 64 operativ mit dem Arm 31 durch ein Gelenkviereck verbunden, wie es von einem Fachmann verstanden wird. In einer weiteren AusfĂŒhrungsform ist der Sensor 64 an dem Drehpunkt 50 angeordnet. Beim Aus- und Einfahren des Zylinders 30 wird der Arm 31 in Bezug auf den Boden 27 angehoben und abgesenkt. Ein zweiter Sensor 66 ist an oder nahe der Drehachse des Verbindungsglieds 54 in Bezug auf den Flansch 62 angeordnet. Beim Aus- und Einfahren des Zylinders 28 dreht sich die Schaufel 24 um die Drehachse 32. Eine Ausgabe des Sensors 64 wird verwendet, um eine Höhe der Schaufel 24 in Bezug auf den Boden zu bestimmen, und eine Ausgabe des zweiten Sensors 66 wird verwendet, um die Neigung der Schaufel 24 in Bezug auf den Arm 31 zu bestimmen.One sensor 64 is at or near the pivot point 50 arranged to a rotation angle of the arm 31 in terms of the frame 52 to determine. In one embodiment, the sensor is 64 surgically with the arm 31 connected by a four-bar linkage, as understood by a person skilled in the art. In another embodiment, the sensor is 64 at the fulcrum 50 arranged. When extending and retracting the cylinder 30th becomes the arm 31 in relation to the ground 27 raised and lowered. A second sensor 66 is at or near the axis of rotation of the link 54 in relation to the flange 62 arranged. When extending and retracting the cylinder 28 the shovel turns 24 around the axis of rotation 32 . An output from the sensor 64 is used to measure a height of the shovel 24 in relation to the ground, and an output of the second sensor 66 is used to indicate the slope of the shovel 24 in relation to the arm 31 to determine.

FIG. veranschaulicht ein Blockdiagramm eines AnbaugerĂ€te-Steuersystems 100 zur Einstellung eines GestĂ€ngesystems zur Positionierung des Auslegerarms 31 und des AnbaugerĂ€ts 24 in Bezug auf das Fahrzeug 10, basierend entweder auf manuellen Positionsbefehlen, automatischen Positionsbefehlen oder einer Kombination aus manuellen und automatischen Positionsbefehlen. Das AnbaugerĂ€te-Steuersystem 100 umfasst eine Steuerung 102, wie z. B. eine elektronische Steuereinheit (ECU), die mit einem Controller Area Network (CAN)-Bus (nicht abgebildet) verbunden ist, jedoch in 4 als Doppelpfeillinien dargestellt ist, die eine Kommunikationsverbindung ĂŒber den Bus zu und von der Steuerung 102 und zu den verschiedenen GerĂ€ten und Komponenten des Fahrzeugs 10 anzeigen. Der CAN-Bus ist so konfiguriert, dass er elektrische Steuersignale fĂŒr die Steuerung verschiedener an den Bus angeschlossener GerĂ€te sowie Statussignale ĂŒbertrĂ€gt, die den Status der angeschlossenen GerĂ€te kennzeichnen.FIG. Figure 11 illustrates a block diagram of an implement control system 100 for setting a linkage system for positioning the extension arm 31 and the attachment 24 in relation to the vehicle 10 based on either manual position commands, automatic position commands, or a combination of manual and automatic position commands. The implement control system 100 includes a controller 102 such as B. an electronic control unit (ECU) connected to a Controller Area Network (CAN) bus (not shown), but in 4th is shown as double arrow lines indicating a communication link via the bus to and from the controller 102 and to the various devices and components of the vehicle 10 Show. The CAN bus is configured to transmit electrical control signals for controlling various devices connected to the bus, as well as status signals that identify the status of the connected devices.

Die Steuerung 102 umfasst in verschiedenen AusfĂŒhrungsformen einen Computer, ein Computersystem oder sonstige programmierbare GerĂ€te. In anderen AusfĂŒhrungsformen umfasst die Steuerung 102 einen oder mehrere Prozessoren 104 (z. B. Mikroprozessoren) und einen zugehörigen Speicher 106, der sich sowohl im Prozessor selbst als auch außerhalb des Prozessors befinden kann. Der Speicher 106 umfasst in verschiedenen AusfĂŒhrungsformen RAM-Bausteine (Random Access Memory), die den Speicher der Steuerung 102 umfassen, sowie alle anderen Arten von Speicher, z. B. Cache-Speicher, nichtflĂŒchtige oder Sicherungsspeicher, programmierbare Speicher oder Flash-Speicher sowie schreibgeschĂŒtzte Speicher. DarĂŒber hinaus umfasst der Speicher in anderen AusfĂŒhrungsformen einen Speicher, der sich physisch an einem anderen Ort als die DatenverarbeitungsgerĂ€te befindet, und kann jeden Cache-Speicher in einem DatenverarbeitungsgerĂ€t sowie jede SpeicherkapazitĂ€t umfassen, die als virtueller Speicher verwendet wird, z. B. wie sie auf einem MassenspeichergerĂ€t oder einem anderen mit der Steuerung 102 gekoppelten Computer gespeichert ist. Die Massenspeichervorrichtung kann einen Cache oder einen anderen Datenraum enthalten, der Datenbanken enthalten kann. Bei anderen AusfĂŒhrungsformen befindet sich der Speicher in der „Cloud“, in der sich der Speicher an einem entfernten Ort befindet, von dem aus die gespeicherten Informationen drahtlos an die Steuerung 102 ĂŒbermittelt werden. Bei Bezugnahme auf die Steuerung 102 und den Speicher 106 in dieser Offenbarung werden auch andere Arten von Steuerungen und andere Arten von Speichern in Betracht gezogen.The control 102 In various embodiments, comprises a computer, a computer system or other programmable device. In other embodiments, the controller includes 102 one or more processors 104 (e.g. microprocessors) and an associated memory 106 that can reside both inside and outside of the processor. The memory 106 In various embodiments, it comprises RAM modules (Random Access Memory) that hold the memory of the controller 102 include, as well as all other types of storage, e.g. B. cache memory, non-volatile or backup memory, programmable memory or flash memory and write-protected memory. Additionally, in other embodiments, the memory includes memory that is physically in a different location than the computing devices, and may include any cache memory in a computing device, as well as any storage capacity used as virtual memory, e.g. B. as on a mass storage device or another with the controller 102 paired computer is stored. The mass storage device can contain a cache or other data space that can contain databases. In other embodiments, the memory is located in the “cloud”, in which the memory is located at a remote location, from which the stored information can be transmitted wirelessly to the controller 102 be transmitted. When referring to the controller 102 and the memory 106 Other types of controls and other types of memories are contemplated in this disclosure.

Die Steuerung 102 fĂŒhrt Computersoftware-Anwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Datenstrukturen usw. aus oder verlĂ€sst sich anderweitig auf dieselben. Softwareroutinen, die sich im integrierten Speicher der Steuerung 102 oder in einem anderen Speichermedium befinden, werden als Reaktion auf die von Sensoren empfangenen Signale sowie auf Signale ausgefĂŒhrt, die von anderen Steuerungen oder ECUs, wie z. B. einer Motor-ECU und einer Getriebe-ECU, empfangen werden. Die Steuerung 102, in einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen, stĂŒtzt sich ebenfalls auf eine oder mehrere Computersoftware-Anwendungen, die sich in der „Cloud“ befinden, wobei sich die „Cloud“ im Allgemeinen auf ein Netzwerk mit gespeicherten Daten und/oder Computersoftware-Programmen bezieht, auf die ĂŒber das Internet zugegriffen wird. Die ausgefĂŒhrte Software enthĂ€lt eine oder mehrere spezifische Anwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Befehlsfolgen, die typischerweise als „Programmcode“ bezeichnet werden. Der Programmcode enthĂ€lt eine oder mehrere im Speicher befindliche Anweisungen und andere Speichereinrichtungen, die die im Speicher befindlichen Anweisungen ausfĂŒhren, die auf andere vom System erzeugte Anweisungen ansprechen oder die eine vom Benutzer bediente Benutzerschnittstelle aufweisen.The control 102 executes or otherwise relies on computer software applications, components, programs, objects, modules or data structures, etc. Software routines that are located in the integrated memory of the controller 102 or in another storage medium, are executed in response to the signals received from sensors as well as to signals received from other controllers or ECUs, such as e.g. An engine ECU and a transmission ECU. The control 102 , in one or more embodiments, also relies on one or more computer software applications residing in the “cloud,” where the “cloud” generally refers to a network of stored data and / or computer software programs which is accessed over the Internet. The executed software contains one or more specific applications, components, programs, objects, modules or sequences of instructions, which are typically referred to as "program code". The program code includes one or more in-memory instructions and other storage devices which execute the in-memory instructions, which are responsive to other system-generated instructions, or which have a user-operated interface.

DarĂŒber hinaus wird die Erfindung zwar im Zusammenhang mit Steuerungen beschrieben, aber diejenigen, die sich auf dem Gebiet auskennen, werden verstehen, dass die verschiedenen AusfĂŒhrungsformen der Erfindung als Programmprodukt in einer Vielzahl von Formen verbreitet werden können und dass die Erfindung unabhĂ€ngig von der besonderen Art computerlesbarer Medien, die zur tatsĂ€chlichen DurchfĂŒhrung der Verbreitung verwendet werden, gleichermaßen anwendbar ist. Beispiele fĂŒr computerlesbare Medien sind unter anderem physische, beschreibbare Medien wie flĂŒchtige und nichtflĂŒchtige SpeichergerĂ€te, Disketten und andere WechseldatentrĂ€ger, Festplattenlaufwerke, optische DatentrĂ€ger (z. B. CD-ROMs, DVDs usw.) und Übertragungsmedien, wie z. B. digitale und analoge Kommunikationsverbindungen.Furthermore, while the invention is described in the context of controls, those skilled in the art will understand that the various embodiments of the invention may be distributed as a program product in a variety of forms and that regardless of the particular nature, the invention computer readable media used to actually perform the distribution is equally applicable. Examples of computer readable media include physical writable media such as volatile and non-volatile storage devices, floppy disks and other removable media, hard disk drives, optical media (e.g. CD-ROMs, DVDs, etc.), and transmission media such as electronic media. B. digital and analog communication links.

DarĂŒber hinaus muss man sich darĂŒber im Klaren sein, dass der hier beschriebene Prozess oder die hier beschriebenen Prozesse in verschiedene Programmcodes implementiert werden können und nicht auf bestimmte Arten eines Programmcodes oder bestimmte Organisationen eines solchen Programmcodes beschrĂ€nkt sein mĂŒssen. In Anbetracht der typischerweise endlos großen Anzahl von Arten, auf die Computerprogramme in Routinen, Prozeduren, Methoden, Module, Objekte und dergleichen organisiert werden können, sowie der verschiedenen Arten, auf die ProgrammfunktionalitĂ€t auf verschiedene Softwareebenen verteilt werden kann, die sich innerhalb einer Steuerung oder eines Computers befinden, falls diese verwendet werden (z. B. Betriebssysteme, Bibliotheken, APIs, Anwendungen, Applets usw.), muss man sich darĂŒber im Klaren sein, dass die Erfindung nicht auf eine bestimmte Organisation beschrĂ€nkt ist.In addition, it must be understood that the process or processes described here can be implemented in various program codes and need not be limited to certain types of program code or certain organizations of such program code. In view of the typically endlessly large number of ways in which computer programs can be organized into routines, procedures, methods, modules, objects and the like, as well as the different ways in which program functionality can be distributed to different software levels that can be found within a controller or of a computer, if any are used (e.g., operating systems, libraries, APIs, applications, applets, etc.), it should be understood that the invention is not limited to any particular organization.

Das Fahrzeug 10 umfasst eine Vielzahl von Sensoren, von denen jeder in unterschiedlichen AusfĂŒhrungsformen den FahrzeuggerĂ€testatus ermittelt und Sensorinformationen an die Steuerung 102 ĂŒbertrĂ€gt, die von der Steuerung 102 ausgefĂŒhrt werden, um die Position des Auslegerarms 31 und des ArbeitsgerĂ€ts 24 anzupassen. Beim Bewegen des Auslegerarms 31 justiert die Steuerung 102 die Position des/der Zylinder(s) 30. Die Steuerung 102 justiert die Position des Zylinders (der Zylinder) 30, um das AnbaugerĂ€t 24 in Bezug auf den Ausleger 31 zu bewegen.The vehicle 10 comprises a multiplicity of sensors, each of which determines the vehicle device status in different embodiments and sends sensor information to the controller 102 transfers that from the controller 102 run to the position of the cantilever arm 31 and the implement 24 adapt. When moving the boom 31 adjusts the control 102 the position of the cylinder (s) 30. The controller 102 adjusts the position of the cylinder (s) 30 to the attachment 24 in terms of the boom 31 to move.

Die Steuerung 102 erzeugt Befehle zur Anpassung der Position des Arms 31 auf der Grundlage von Sensorinformationen, die vom Armsensor 64 empfangen werden, und passt die Position des AnbaugerÀts 24 auf der Grundlage von Sensorinformationen des AnbaugerÀtesensors 66 an.The control 102 generates commands to adjust the position of the arm 31 based on sensor information received from the arm sensor 64 received and adjusts the position of the implement 24 based on sensor information from the implement sensor 66 at.

Die Steuerung 102 ist darĂŒber hinaus operativ mit der Bediener-BenutzeroberflĂ€che 40 verbunden, die einen Bildschirm 110, eine Auslegersteuerung 112, eine AnbaugerĂ€testeuerung 114 und eine Steuerung fĂŒr die RĂŒckkehr zur Graben-Funktionssteuerung 116 umfasst. Die Auslegersteuerung 112 ist eine benutzergesteuerte BetĂ€tigungsvorrichtung, wie z. B. ein Kipphebel, zum Bewegen des Auslegers 31. Die AnbaugerĂ€testeuerung 114 ist eine benutzergesteuerte BetĂ€tigungsvorrichtung zum Bewegen des AnbaugerĂ€ts 24, wie z. B. ein weiterer Kipphebel. Die RĂŒckkehr zum Graben 116 ist eine BetĂ€tigungsvorrichtung, wie z. B. eine Drucktaste, die, sofern sie aktiviert wird, dazu dient, die Schaufel 24 und den Arm 31 zu einer RĂŒckkehr in die Graben-Position, wie in 1 dargestellt, zu bewegen. Der Bildschirm 110 bietet einen Anzeigebildschirm zur Anzeige von Fahrzeugstatusinformationen einschließlich einer Echtzeit-Identifikation der Auslegerhöhe und der Neigung des AnbaugerĂ€ts. Der Bildschirm 110 beinhaltet darĂŒber hinaus Benutzereingabetasten eines oder mehrerer unterschiedlicher Typen, darunter Touchscreen-Tasten, Kontakttasten oder physisch manipulierbare Tasten. In einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen umfasst die Bediener-BenutzeroberflĂ€che eine Benutzereingabe zur Identifizierung des AnbaugerĂ€ts 111, die eine Reihe verschiedener Arten von AnbaugerĂ€ten anzeigt, die vom Fahrzeug 10 verwendet werden können. In einigen AusfĂŒhrungsformen hĂ€ngen die Ergebnisse der Kalibrierungsroutine von der Art des verwendeten ArbeitsanbaugerĂ€ts ab. Beispielsweise unterscheiden sich in einem Beispiel die ermittelten Kalibrierungswerte fĂŒr die Kalibrierungsroutine einer Schaufel von den Kalibrierungswerten fĂŒr die Kalibrierungsroutine einer Gabel. Die Benutzereingabe zur Identifizierung des ArbeitsanbaugerĂ€ts wird verwendet, um festzustellen, welche Art von ArbeitsanbaugerĂ€t verwendet wird, so dass fĂŒr verschiedene Arten von ArbeitsanbaugerĂ€ten unterschiedliche Kalibrierungswerte ermittelt werden. In einigen AusfĂŒhrungsformen hĂ€ngt das kinematische Modell, das in der Kalibrierungsroutine verwendet wird, von der Art des verwendeten ArbeitsanbaugerĂ€ts ab. Folglich gibt die Auswahl des ArbeitsanbaugerĂ€tetyps dem Steuermodul 102 die Anweisung, welches kinematische Modell verwendet werden soll.The control 102 is also operational with the operator interface 40 connected to a screen 110 , a boom control 112 , an implement controller 114 and control for returning to trench function control 116 includes. The boom control 112 is a user-controlled actuator such as B. a rocker arm, for moving the boom 31 . The implement control 114 is a user-controlled actuator for moving the attachment 24 such as B. another rocker arm. The return to the trench 116 is an actuator such as B. a push button that, if activated, is used to open the shovel 24 and the arm 31 to a return to the trench position, as in 1 shown moving. The screen 110 provides a display screen for displaying vehicle status information including real-time identification of boom height and attachment tilt. The screen 110 also includes user input buttons of one or more different types, including touchscreen buttons, contact buttons, or buttons that can be physically manipulated. In one or more embodiments, the operator user interface includes user input to identify the attachment 111 that displays a number of different types of attachments used by the vehicle 10 can be used. In some embodiments, the results of the calibration routine depend on the type of work attachment used. For example, in one example, the determined calibration values for the calibration routine of a shovel differ from the calibration values for the calibration routine of a fork. The work attachment identification user input is used to determine what type of work attachment is being used so that different calibration values are determined for different types of work attachments. In some embodiments, the kinematic model used in the calibration routine depends on the type of work attachment used. Consequently, the choice of work attachment type gives to the control module 102 the instruction which kinematic model should be used.

Der Speicher 106 ist als adressierbarer Speicher organisiert, so dass Sensorinformationen als Daten sowohl fĂŒr den Ausleger als auch fĂŒr die AnbaugerĂ€te im adressierbaren Speicher 108 gespeichert werden. Die im Speicher 108 gespeicherten Daten beinhalten Positionsdaten des Auslegers 31 wĂ€hrend der Bewegung von einer niedrigsten Position zu einer höchsten Position. Die im Speicher 108 gespeicherten Daten beinhalten zudem die tatsĂ€chlichen Positionsdaten des AnbaugerĂ€ts 24 wĂ€hrend der Bewegung zwischen einer vollstĂ€ndig ausgefahrenen Position und einer vollstĂ€ndig eingefahrenen Position. Der Speicher 106 enthĂ€lt darĂŒber hinaus kinematische Daten im Speicher 110 fĂŒr die gesamte kinematische Kette, sowohl der angetriebenen als auch der antreibenden Komponenten, zu denen der Ausleger 31 und das AnbaugerĂ€t 24 gehören. Die kinematischen Daten basieren sowohl auf einem kinematischen Modell des Auslegers 31 und seiner BetĂ€tigungsvorrichtung als auch des AnbaugerĂ€ts 24 und seiner BetĂ€tigungsvorrichtung. Die kinematischen Daten verwenden eine mathematische Formulierung, die die Strukturen der BetĂ€tigungsvorrichtungen und Hebelarme berĂŒcksichtigt, mit denen der Ausleger 31 und das AnbaugerĂ€t 24 wie vorgesehen bewegt werden, im Gegensatz zu den im Speicher 108 gespeicherten tatsĂ€chlichen Positionsdaten, die sich aus dem Betrieb des Fahrzeugs ergeben. Die kinematischen Daten basieren auf Konstruktionsparametern fĂŒr die physikalischen BetĂ€tigungsvorrichtungen und Hebelarme. Da physikalische GerĂ€te Fertigungstoleranzen unterliegen, stimmen die kinematischen Daten nicht immer direkt mit den erfassten Daten ĂŒberein. Die Differenz zwischen den erfassten Daten und den kinematischen Daten, auch als Fehlerdaten bekannt, wird im Speicher 112 gespeichert. Wie hier verwendet, bezieht sich „kinematisch“ auf theoretische AbstĂ€nde/Winkel des GestĂ€nges.The memory 106 is organized as an addressable memory so that sensor information is stored as data for both the boom and the attachments in the addressable memory 108 get saved. The ones in memory 108 Stored data contain position data of the boom 31 while moving from a lowest position to a highest position. The ones in memory 108 Stored data also contain the actual position data of the implement 24 while moving between a fully extended position and a fully retracted position. The memory 106 also contains kinematic data in memory 110 for the entire kinematic chain, both the driven and the driving components, to which the boom 31 and the attachment 24 belong. The kinematic data are based on a kinematic model of the boom 31 and its actuator as well as the attachment 24 and its actuator. The kinematic data uses a mathematical formulation that takes into account the structures of the actuators and lever arms that the boom uses 31 and the attachment 24 moved as intended, as opposed to those in memory 108 stored actual position data resulting from the operation of the vehicle. The kinematic data is based on design parameters for the physical actuators and lever arms. Since physical devices are subject to manufacturing tolerances, the kinematic data do not always match the recorded data directly. The difference between the captured data and the kinematic data, also known as error data, is stored in memory 112 saved. As used here, "kinematic" refers to theoretical distances / angles of the linkage.

An einem Materialladefahrzeug (wie dem 4WD-Lader) werden hĂ€ufig automatisierte Steuerfunktionen des GestĂ€nges implementiert. Eine dieser Funktionen, die allgemein als „RĂŒckkehr zum Graben“ bekannt ist, nutzt Positionssensoren am LadergestĂ€nge, um das Frontpartie-Anbauteil automatisch in eine vom Bediener oder vom Hersteller festgelegte Position zurĂŒckzubringen. Wenn die Position des Zylinders, der die Frontpartie-AusrĂŒstung antreibt, nicht bekannt ist (ĂŒber eine zylinderinterne Positionserfassung), wird in der Regel ein System aus mindestens zwei Sensoren, wie z. B. dem Auslegersensor 64 und dem AnbaugerĂ€tesensor 66, verwendet, um die Position des Frontpartie-AnbaugerĂ€ts zu bestimmen. Ein Modell der Kinematik des GestĂ€nges wird zusammen mit diesen beiden Sensoren verwendet, um die Position aller GestĂ€ngeelemente zu bestimmen. Jede Ungenauigkeit in diesen zwei oder mehr Sensoren summiert jedoch potenziell die Ungenauigkeiten (auch als Fehler bekannt) und fĂŒhrt oft zu einem erheblichen Fehler bei der Ausrichtung der Winkelposition des Frontpartie-AnbaugerĂ€ts. AbhĂ€ngig von den Toleranzen fĂŒr die verschiedenen Komponenten, die in die GestĂ€ngesysteme und das Sensorsystem eingebaut sind, reicht es möglicherweise nicht aus, den Fehler mithilfe von Fertigungsmethoden zu minimieren, um die Kundenanforderungen fĂŒr die automatisierte Funktion zu erfĂŒllen. So sind z. B. fĂŒr das Erreichen einer genauen Position des Auslegers und des ArbeitsanbaugerĂ€ts extrem enge Fertigungstoleranzen erforderlich, die jedoch aufgrund der Anzahl der GestĂ€nge und Sensoren, die enge Toleranzen erfordern, praktisch nicht erreichbar sind. In anderen Situationen sind solche Toleranzen zwar erreichbar, aber kostspielig. Folglich ist eine Minimierung des Fehlers in den Hardwarestrukturen möglicherweise nicht möglich oder praktikabel.Automated control functions of the boom are often implemented on a material loading vehicle (such as the 4WD loader). One of these functions, commonly known as "return to dig", uses position sensors on the loader linkage to automatically return the front attachment to an operator or manufacturer specified position. If the position of the cylinder that drives the front-end equipment is not known (via an in-cylinder position detection), a system of at least two sensors, e.g. B. the boom sensor 64 and the implement sensor 66 , used to determine the location of the front end implement. A model of the linkage kinematics is used along with these two sensors to determine the position of all linkage elements. However, any inaccuracy in these two or more sensors potentially adds up the inaccuracies (also known as errors) and often results in a significant error in aligning the angular position of the front end implement. Depending on the tolerances for the various components built into the linkage systems and the sensor system, it may not be enough to use manufacturing methods to minimize the error to meet customer requirements for the automated function. So are z. B. for reaching an exact position of the boom and the work attachment extremely tight manufacturing tolerances are required, but due to the number of linkages and sensors, the tight tolerances require, are practically unattainable. In other situations, such tolerances are achievable but costly. As a result, minimizing the error in the hardware structures may not be possible or practicable.

Die vorliegende Offenbarung beinhaltet ein System mit einer Kalibrierungsroutine und einem Prozess zum Bestimmen vorhandener Fehler in einem Ausleger-/AnbaugerĂ€tesystem. Die Routine ist jedoch nicht auf einen GerĂ€tetyp, wie z. B. eine Schaufel, beschrĂ€nkt und wird auch fĂŒr andere GerĂ€te, wie z. B. fĂŒr eine Gabel, verwendet, ist jedoch nicht darauf beschrĂ€nkt. Durch das Bestimmen von Fehlern wird jede automatische Funktionssteuerung durch die ermittelten Fehler kompensiert, wodurch der Ausleger und das AnbaugerĂ€t genauer positioniert werden können. Bei einem LadergestĂ€nge zum Beispiel stellt der Winkelpositionsfehler der Frontpartie-AusrĂŒstung, in verschiedenen AusfĂŒhrungsformen, eine Funktion der Auslegerhöhe dar. Verschiedene Auslegerpositionen erzeugen unterschiedliche Fehlerstapel, wobei sich die Fehler in den zwei oder mehr Sensoren addieren, die zur Berechnung der Frontpartie-Anbauteilposition verwendet werden. Zur Überwindung der im LadergestĂ€nge vorhandenen Fehler stellt das vorliegende System und Verfahren in einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen eine Fehlerkalibrierungsroutine bereit, um eine Fehlertabelle in AbhĂ€ngigkeit von der Auslegerposition zu berechnen.The present disclosure includes a system having a calibration routine and process for determining existing faults in a boom / implement system. However, the routine is not limited to one type of device, such as B. a shovel, and is also used for other devices such. B. for a fork, used, but is not limited to. By determining errors, each automatic function control is compensated for by the errors determined, whereby the boom and the attachment can be positioned more precisely. In a loader linkage, for example, the angular position error of the front end equipment is, in various embodiments, a function of boom height. Different boom positions produce different error stacks, with the errors in the two or more sensors added together that are used to calculate the front end attachment position . To overcome the faults present in the loader linkage, in one or more embodiments, the present system and method provides a fault calibration routine to compute a fault table based on boom position.

5 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Verfahrens 200 zur Bestimmung von Winkelpositionsfehlern in einem GestĂ€nge fĂŒr einen Ausleger/ein ArbeitsanbaugerĂ€t und zur Verwendung der ermittelten Fehler zur Positionierung des Auslegers und/oder des ArbeitsanbaugerĂ€ts ĂŒber den gesamten Bewegungsbereich hinweg in einer entweder automatischen Funktion oder manuellen Steuerung. Das Blockdiagramm 200 offenbart einen Prozess, der einen Fehler in der Position der Frontpartie-AusrĂŒstung (ArbeitsanbaugerĂ€t) berechnet, wobei die Berechnung auf der Auslegerhöhe basiert oder eine Funktion davon darstellt. Die Kalibrierung der ArbeitsanbaugerĂ€teposition erfolgt im Anschluss zu einer Positionssensor-Kalibrierungsroutine. Indem zunĂ€chst die Positionssensoren kalibriert werden, wird die Bestimmung eines Fehlers in der Frontpartie-AusrĂŒstung deutlicher prĂ€zisiert. WĂ€hrend einer typischen Positionssensor-Kalibrierungsroutine wird der Ausleger zwischen seiner vollstĂ€ndig abgesenkten Position und seiner vollstĂ€ndig angehobenen Position betĂ€tigt. Die an den beiden Enden des Fahrwegs aufgenommenen Daten werden zwischen den beiden Endpositionen interpoliert, um eine Echtzeitposition des Auslegers zu bestimmen, wĂ€hrend er sich von einem Ende des Bewegungsbereichs zum anderen Ende des Bewegungsbereichs bewegt. Eine Ă€hnliche Kalibrierungsroutine wird fĂŒr das Frontpartie-Anbauteil vorgenommen. Anhand dieser ermittelten Kalibrierungspunkte lassen sich die Positionen des Auslegers und des Frontpartie-Anbauteils in Echtzeit bestimmen. 5 Figure 11 illustrates a block diagram of a method 200 to determine angular position errors in a linkage for a boom / work attachment and to use the detected errors to position the boom and / or work attachment over the entire range of motion in either an automatic function or manual control. The block diagram 200 discloses a process that calculates an error in the position of the front end equipment (work attachment), the calculation being based on or a function of boom height. The work attachment position is calibrated following a position sensor calibration routine. By first calibrating the position sensors, the determination of a fault in the front end equipment is made more precise. During a typical position sensor calibration routine, the boom is actuated between its fully lowered position and its fully raised position. The data recorded at both ends of the travel path are interpolated between the two end positions to determine a real-time position of the boom as it moves from one end of the range of motion to the other end of the range of motion. A similar calibration routine is performed for the front attachment. The positions of the boom and the front part attachment can be determined in real time on the basis of these determined calibration points.

Der Prozess von 5 beginnt bei einer Startposition 202, die nach dem Anlassen des Arbeitsfahrzeugs 10 durch den Bediener beginnt. Sobald das Fahrzeug lĂ€uft, hebt der Bediener den Ausleger 31 in eine höchste Position an, so dass der Ausleger 31 bei Block 204 vollstĂ€ndig angehoben ist. (Siehe 3) In einer AusfĂŒhrungsform zeigt der Bildschirm 110 der BenutzeroberflĂ€che 40 eine Prozessstarttaste an, die vom Bediener betĂ€tigt wird, um die Routine zu beginnen. Nach der BetĂ€tigung zeigt der Bildschirm eine Reihe von Schritten an, die der Bediener ausfĂŒhren muss. In einem ersten Schritt 204 weist der Bildschirm den Bediener an, den Ausleger 31 mit einem der Bedienelemente, wie z. B. dem Kipphebel, vollstĂ€ndig anzuheben. Sobald der Ausleger vollstĂ€ndig angehoben ist, trifft der Bediener eine Auswahl auf der BenutzeroberflĂ€che, um zu erkennen, ob sich der Ausleger in der vollstĂ€ndig angehobenen Position befindet. In einer weiteren AusfĂŒhrungsform bestimmt die Steuerung 102 die vollstĂ€ndig angehobene Position des Auslegers. Sobald die vollstĂ€ndig angehobene Position ermittelt wurde, speichert die Steuerung 102 diese Position als vollstĂ€ndig angehobenen Kalibrierungspunkt im Speicher 106 einschließlich eines vom Sensor 64 erzeugten Sensorwertes. Einmal gespeichert, weist der Bildschirm den Bediener an, den Ausleger 31 mithilfe eines der Bedienelemente bei Block 206 vollstĂ€ndig abzusenken. Sobald der Ausleger vollstĂ€ndig abgesenkt wurde, trifft der Bediener eine Auswahl auf der BenutzeroberflĂ€che, um zu erkennen, ob sich der Ausleger in der vollstĂ€ndig abgesenkten Position befindet. (Siehe 1) In einer weiteren AusfĂŒhrungsform bestimmt die Steuerung 102 die Position des Auslegers in seiner untersten Position. In weiteren AusfĂŒhrungsformen wird die Reihenfolge von Anheben und dann Absenken umgekehrt.The process of 5 starts at a start position 202 after starting the work vehicle 10 begins by the operator. As soon as the vehicle is running, the operator raises the boom 31 in a highest position so that the boom 31 at block 204 is fully raised. (Please refer 3rd ) In one embodiment, the screen shows 110 the user interface 40 a process start button that is pressed by the operator to start the routine. When pressed, the screen displays a series of steps that the operator must take. In a first step 204 the screen instructs the operator, the boom 31 with one of the controls, such as B. the rocker arm to lift completely. Once the boom is fully raised, the operator makes a selection on the user interface to see if the boom is in the fully raised position. In another embodiment, the controller determines 102 the fully raised position of the boom. As soon as the fully raised position has been determined, the control saves 102 this position as a fully raised calibration point in memory 106 including one from the sensor 64 generated sensor value. Once saved, the screen instructs the operator to use the boom 31 using one of the controls at Block 206 lower completely. Once the boom is fully lowered, the operator makes a selection on the user interface to see if the boom is in the fully lowered position. (Please refer 1 ) In a further embodiment, the controller determines 102 the position of the boom in its lowest position. In further embodiments, the order of raising and then lowering is reversed.

Sobald die vollstĂ€ndig abgesenkte Position ermittelt wurde, speichert die Steuerung 102 diese Position als vollstĂ€ndig abgesenkten Kalibrierungspunkt, einschließlich eines vom Sensor 64 erzeugten Sensorwertes, im Speicher 106. Um den Ausleger vollstĂ€ndig abzusenken, kippt der Fahrer unter den meisten Bedingungen das ArbeitsanbaugerĂ€t 24 in Richtung der Kabine 12, so dass der Ausleger vollstĂ€ndig abgesenkt werden kann.As soon as the fully lowered position has been determined, the control saves 102 this position as a fully lowered calibration point, including one from the sensor 64 generated sensor value, in memory 106 . To fully lower the boom, the operator will tip the work attachment under most conditions 24 towards the cabin 12th so that the boom can be fully lowered.

Sobald die höchsten und niedrigsten Positionswerte des Auslegers ermittelt und gespeichert wurden, weist der Bildschirm den Bediener an, das ArbeitsanbaugerĂ€t 24 mithilfe eines der Bedienelemente, wie z. B. des Kipphebels, vollstĂ€ndig in eine erste Richtung zu kippen. In den meisten FĂ€llen hebt der Bediener den Ausleger 31 ausreichend vom Boden ab, um eine vollstĂ€ndige Drehbewegung des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 in beide Richtungen zu ermöglichen. (Siehe 2) Sobald das ArbeitsanbaugerĂ€t bei Block 208 vollstĂ€ndig in die erste Richtung gekippt wurde, ermittelt der Bediener die erste Richtungsposition mithilfe der BenutzeroberflĂ€che, und der Wert des Sensors 64 wird im Speicher als erster Kalibrierungspunkt fĂŒr einen ersten vollstĂ€ndig gekippten Wert gespeichert. In einer anderen AusfĂŒhrungsform bestimmt die Steuerung 102 die Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts und speichert diesen Wert der ersten Richtungsposition als Kalibrierungspunkt bei Block 210 im Speicher 106. Einmal gespeichert, weist der Bildschirm den Bediener an, das ArbeitsanbaugerĂ€t 24 mithilfe der Bedienelemente bei Block 210 vollstĂ€ndig in eine zweite Richtung zu kippen. Nachdem das AnbaugerĂ€t vollstĂ€ndig in die zweite Richtung gekippt (oder gedreht) wurde, ermittelt der Bediener die Position in der zweiten Richtung mithilfe der BenutzeroberflĂ€che, und der Wert des Sensors 64 wird ermittelt, wobei der Wert des Sensors 64 im Speicher als zweiter Kalibrierungspunkt gespeichert wird. In einer weiteren AusfĂŒhrungsform bestimmt die Steuerung 102 die Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts und speichert diese zweite Richtungsposition als Kalibrierungspunkt bei Block 210 im Speicher 106. In einer oder mehreren weiteren AusfĂŒhrungsformen werden die Schritte 204, 206, 208 und 210 entweder teilweise oder vollstĂ€ndig durch die Steuerung 102 automatisiert. In der AusfĂŒhrungsform von 5 stellt der Bildschirm eine Kalibrierungseingabevorrichtung, wie z. B. eine Taste, bereit, die nach Auswahl durch den Bediener die Steuerung 102 anweist, den Ausleger von seiner niedrigsten Position in seine höchste Position zu bewegen und das ArbeitsanbaugerĂ€t von seiner vollstĂ€ndig gekippten ersten Position in seine vollstĂ€ndig gekippte zweite Position zu bewegen.As soon as the highest and lowest position values of the boom have been determined and saved, the screen instructs the operator to use the work attachment 24 using one of the controls, such as B. the rocker arm to tilt completely in a first direction. In most cases the operator will raise the boom 31 enough off the ground to allow full rotation of the work attachment 24 to allow in both directions. (Please refer 2 ) As soon as the work attachment is at Block 208 has been tilted completely in the first direction, the operator determines the first directional position using the user interface and the value of the sensor 64 is stored in memory as the first calibration point for a first fully flipped value. In another embodiment, the controller determines 102 the position of the work attachment and saves this value of the first direction position as the calibration point at block 210 In the storage room 106 . Once saved, the screen instructs the operator to use the work attachment 24 using the controls at Block 210 to tilt completely in a second direction. After the attachment has been fully tilted (or rotated) in the second direction, the operator determines the position in the second direction using the user interface and the value of the sensor 64 is determined using the value of the sensor 64 stored in memory as a second calibration point. In another embodiment, the controller determines 102 the position of the work attachment and saves this second direction position as a calibration point at block 210 In the storage room 106 . In one or more further embodiments, the steps 204 , 206 , 208 and 210 either partially or completely by the controller 102 automated. In the embodiment of 5 the screen provides a calibration input device such as B. a button, ready, the control after selection by the operator 102 instructs to move the boom from its lowest position to its highest position and to move the work attachment from its fully tilted first position to its fully tilted second position.

Nach Schritt 210 werden nun der Auslegersensor 64 und der AnbaugerĂ€tesensor 66 fĂŒr die Fahrwegendpositionen des Auslegers und die Fahrwegendpositionen des ArbeitsgerĂ€ts kalibriert. Diese Werte werden im Speicher 106 gespeichert. In einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen erzeugen der Sensor 64 und der Sensor 66 ein Ausgangssignal mit einer Spannung, die reprĂ€sentativ fĂŒr die Position des Auslegers 31 und des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 ist. In einer AusfĂŒhrungsform beispielsweise erzeugt jeder der Sensoren 64 und 66 ein Signal mit einem Spannungsbereich von 0,5 bis 4,5 Volt. Der Wert bei 0,5 Volt entspricht dem einen Extrem und der Wert bei 4,5 Volt dem entgegengesetzten Extrem. Ein Punkt in der Mitte zwischen den beiden Spannungen, etwa bei 2,5 Volt, deutet auf eine Mittelstellung des Auslegers 31 und des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 hin. Es werden auch andere Arten von Sensoren in Betracht gezogen.After step 210 become the boom sensor 64 and the implement sensor 66 calibrated for the travel end positions of the boom and the travel end positions of the implement. These values are in memory 106 saved. In one or more embodiments, the sensor generate 64 and the sensor 66 an output signal with a voltage representative of the position of the boom 31 and the work attachment 24 is. For example, in one embodiment, each of the sensors generates 64 and 66 a signal with a voltage range of 0.5 to 4.5 volts. The value at 0.5 volts corresponds to one extreme and the value at 4.5 volts to the opposite extreme. A point in the middle between the two voltages, around 2.5 volts, indicates that the boom is in the middle 31 and the work attachment 24 down. Other types of sensors are also contemplated.

Nach der Sensorkalibrierung fĂŒr die Sensoren 64 und 66 wird ein Fehler (resultierend aus dem Hardware-Toleranzstapel) ermittelt, indem der Ausleger 31 aus der vollstĂ€ndig abgesenkten Position in die vollstĂ€ndig angehobene Position bewegt wird, wobei das Frontpartie-Anbauteil in einer stationĂ€ren Position verbleibt. Der Befestigungswinkel des Frontpartie-Anbauteils (berechnet als Funktion des Systems von einem oder mehreren Sensoren zur Messung der GestĂ€ngepositionen) wird ĂŒber den gesamten Fahrweg des Auslegers konstant gehalten. Folglich gilt jede Abweichung des ArbeitsanbaugerĂ€ts von der Ausgangsposition als auf einen Fehler zurĂŒckfĂŒhrbar, der aus dem Erfassungssystem und/oder der Hardware resultiert. WĂ€hrend des Anhebens des Auslegers wird eine Speichertabelle erstellt, um eine oder mehrere Abweichungen von der Ausgangsposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts mit der erfassten Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts beim Anheben des Auslegers zu speichern. Diese Abweichung wird als Fehler ermittelt und als eine Funktion der Auslegerhöhe gespeichert. Der gespeicherte Fehler wird von einer automatischen Funktionssteuerungsroutine verwendet, um den Sollwert fĂŒr das Frontpartie-Anbauteil auf der Grundlage der aktuellen Auslegerposition zu „kompensieren“.After the sensor calibration for the sensors 64 and 66 an error (resulting from the hardware tolerance stack) is detected by the boom 31 is moved from the fully lowered position to the fully raised position, with the front attachment part remaining in a stationary position. The attachment angle of the front part attachment (calculated as a function of the system by one or more sensors for measuring the boom positions) is kept constant over the entire travel path of the boom. Consequently, any deviation of the work attachment from the starting position is considered to be traceable to an error that results from the detection system and / or the hardware. While the boom is being raised, a memory table is created in order to store one or more deviations from the starting position of the work attachment with the detected position of the work attachment when the boom is raised. This deviation is determined as an error and stored as a function of the boom height. The stored error is used by an automatic function control routine to "compensate" for the front attachment setpoint based on the current boom position.

Der Bediener wird nach der Kalibrierung der Sensoren 64 und 66 durch eine auf dem Bildschirm 110 angezeigte Eingabeaufforderung vom System angewiesen, die Fehler zu bestimmen. Die Aufforderung weist den Bediener an, den Ausleger 31 vollstĂ€ndig abzusenken und das ArbeitsanbaugerĂ€t 24 in Höhe des Bodens 27 bei Block 212 abzustellen. Diese Stelle gilt als „Ausgangsposition“. Nach dem Absenken und der korrekten Positionierung des ArbeitsanbaugerĂ€ts bestĂ€tigt der Bediener durch eine Eingabe am Bildschirm 110, dass die angewiesene Position des Auslegers 31 und des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 erreicht wurde. In einer AusfĂŒhrungsform enthĂ€lt der Bildschirm 110 eine Benutzereingabe, die vom Bediener ausgewĂ€hlt wird, um die richtige Position zu bestĂ€tigen. Nach der BestĂ€tigung wird die Ausgangsposition fĂŒr das ArbeitsanbaugerĂ€t, die von der Steuerung basierend auf der von den Sensoren 64 und 66 empfangenen Eingaben bestimmt wird, auf der Grundlage oder in AbhĂ€ngigkeit von den nach den Blöcken 204, 206, 208 und 210 ermittelten Kalibrierungspunkten berechnet. Die berechnete Ausgangsposition wird ermittelt und im Speicher 106 bei Block 214 gespeichert. Die Ausgangsposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts, in einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen, entspricht dem Winkel des AnbaugerĂ€ts, der durch den Zylinder 28 festgelegt wird. Der Hub der Zylinderstange 28 ist auf eine bestimmte Ausdehnung eingestellt, so dass die Zylinderstange aus dem Zylinderkörper herausragt, um das AnbaugerĂ€t in der Ausgangsposition zu positionieren. In einem Beispiel betrĂ€gt der AnbaugerĂ€tewinkel in der Ausgangsposition 52 Grad.The operator will after calibrating the sensors 64 and 66 through one on the screen 110 prompt will be instructed by the system to determine the errors. The prompt instructs the operator to use the boom 31 fully lower and the work attachment 24 at the level of the floor 27 at block 212 to turn off. This point is considered the "starting position". After lowering and correctly positioning the work attachment, the operator confirms an entry on the screen 110 that the specified position of the boom 31 and the work attachment 24 was achieved. In one embodiment, the screen includes 110 a user input selected by the operator to confirm the correct position. After confirmation, the home position for the work attachment will be determined by the controller based on that of the sensors 64 and 66 input received is determined based on or depending on the after the blocks 204 , 206 , 208 and 210 calculated calibration points. The calculated starting position is determined and stored in memory 106 at block 214 saved. The home position of the work attachment, in one or more embodiments, corresponds to the angle of the attachment passed by the cylinder 28 is determined. The stroke of the cylinder rod 28 is set to a certain extent so that the cylinder rod protrudes from the cylinder body in order to position the attachment in the starting position. In one example, the implement angle in the home position is 52 degrees.

Sobald der Hub des Zylinders ermittelt und gespeichert wurde, wird der Bediener durch den Bildschirm angewiesen, den Ausleger 31 aus seiner abgesenkten Position bei Block 212 in eine vollstĂ€ndig angehobene Position bei Block 216 anzuheben. Beim Anheben des Auslegers 31 (wĂ€hrend die Zylinderhubposition des Zylinders 28 konstant gehalten wird), werden die Werte des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors 66 und die Werte des Auslegerarmsensors 64 von der Steuerung 102 empfangen. Beim Anheben (oder in einer anderen AusfĂŒhrungsform beim Absenken des Auslegers von der höchsten Position in die niedrigste Position) speichert die Steuerung 102 die vom AnbaugerĂ€tesensor 66 und vom Auslegerarmsensor 64 empfangenen Werte an vorbestimmten Stellen des Auslegerarms, wĂ€hrend dieser sich von seiner niedrigsten Position in seine höchste Position bewegt. An jeder dieser vorbestimmten Positionen werden die erfassten Werte des AnbaugerĂ€tewinkels und des Auslegerwinkels, die von den Sensoren 64 und 66 an die Steuerung 102 bereitgestellt werden, ermittelt und verwendet, um einen AnbaugerĂ€tezylinder-Hubwert zu berechnen, der einen Winkel des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Auslegerarm 31 darstellt.As soon as the stroke of the cylinder has been determined and saved, the operator will be informed by the Screen instructed the boom 31 from its lowered position at Block 212 to a fully raised position at block 216 to raise. When lifting the boom 31 (while the cylinder stroke position of the cylinder 28 is kept constant), the values of the work attachment sensor 66 and the values of the cantilever arm sensor 64 from the controller 102 receive. When lifting (or in another embodiment when lowering the boom from the highest position to the lowest position) the control stores 102 those from the implement sensor 66 and from the boom sensor 64 received values at predetermined locations on the cantilever arm as it moves from its lowest position to its highest position. At each of these predetermined positions, the recorded values of the implement angle and the boom angle that are generated by the sensors 64 and 66 to the controller 102 are provided, determined and used to calculate an implement cylinder lift value that is an angle of the work attachment with respect to the boom arm 31 represents.

Bei der Bewegung des Auslegers von der niedrigsten Position in die höchste Position Àndert sich der Winkel des AnbaugerÀts bedingt durch die Kinematik des GestÀnges. Der Wert, der in AbhÀngigkeit von den Sensoren 64 und 66 in der Ausgangsposition ermittelt wird, entspricht dem/der ArbeitsanbaugerÀtezylinder-Hubwert oder -position, der/die sich beim Anheben oder Absenken des Auslegers nicht verÀndert. Dieser Wert der Zylinderposition, der auch den Anfangswinkel des ArbeitsanbaugerÀts darstellt, wird als Grundlinie zur Bestimmung eines Fehlerwertes bei der Bewegung des Auslegers verwendet.When the boom is moved from the lowest position to the highest position, the angle of the attachment changes due to the kinematics of the linkage. The value that depends on the sensors 64 and 66 is determined in the home position corresponds to the implement cylinder lift value or position that does not change when the boom is raised or lowered. This cylinder position value, which is also the starting angle of the work attachment, is used as a baseline to determine an error value in the movement of the boom.

In einer AusfĂŒhrungsform werden die von den Sensoren ermittelten AnbaugerĂ€te- und Auslegerwinkel zusammen mit kinematischen Daten verwendet, die von einem kinematischen Modell des Auslegers und des AnbaugerĂ€ts bereitgestellt werden. Diese Werte werden im Speicher 110 gespeichert, um den Fehler zwischen dem Hubwert der Ausgangsposition des AnbaugerĂ€tezylinders 28 (d. h. 52 Grad-AnbaugerĂ€tewinkel in diesem Beispiel) und einem berechneten Wert der Zylinderposition mithilfe der Ausleger- und AnbaugerĂ€tesensorwerte zu bestimmen. Aufgrund von Abweichungen von Maschine zu Maschine aufgrund von Fertigungstoleranzen kann und wird der berechnete Wert der Zylinderposition im Vergleich zur Ausgangszylinderposition variieren. Dieser Fehler wird an jeder vorgegebenen Position berechnet und als Kalibrierungswert im Speicher 112 gespeichert. In einer AusfĂŒhrungsform werden die vorbestimmten Positionen bei jedem 10%-igen Bewegungsinkrement des Auslegers 31 von seiner niedrigsten Position zu seiner höchsten Position bei Block 218 ermittelt.In one embodiment, the attachment and boom angles determined by the sensors are used together with kinematic data that are provided by a kinematic model of the boom and the attachment. These values are in memory 110 saved to the error between the stroke value of the home position of the implement cylinder 28 (ie, 52 degree implement angle in this example) and a calculated value of cylinder position using the boom and implement sensor readings. Due to deviations from machine to machine due to manufacturing tolerances, the calculated value of the cylinder position can and will vary compared to the original cylinder position. This error is calculated at each given position and stored as a calibration value in memory 112 saved. In one embodiment, the predetermined positions are increased every 10% increment of movement of the boom 31 from its lowest position to its highest position on block 218 determined.

Beim Anheben des Auslegers empfĂ€ngt die Steuerung 102 ein Auslegerpositionssignal vom Auslegersensor 64. Die Steuerung 102 bestimmt bei Block 220, ob der Ausleger bei Block 220 um einen 10 %-Schritt angehoben wurde. Wenn er nicht um 10 % angehoben wurde, ĂŒberwacht die Steuerung 102 weiterhin das Anheben des Auslegers bei Block 218. Wenn er um ein Inkrement von 10% angehoben wurde, protokolliert und speichert die Steuerung einen Zylinderpositionsfehler, der fĂŒr die Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 bei Block 222 reprĂ€sentativ ist. Dieser Fehlerwert wird auf der Grundlage der zuvor gespeicherten Ausgangsposition der Zylinderposition bestimmt, die von der aktuell ermittelten Position des Zylinders subtrahiert wird. Bei Block 224 bestimmt die Steuerung 102, ob der Ausleger 31 vollstĂ€ndig angehoben wurde. Andernfalls wird die Überwachung der Auslegerposition bei Block 218 fortgesetzt. Wenn der Ausleger vollstĂ€ndig angehoben wurde, ist die Kalibrierung bei Block 226 abgeschlossen.When the boom is raised, the control receives 102 a boom position signal from the boom sensor 64 . The control 102 determined by block 220 whether the boom at block 220 has been increased by a 10% step. If it has not been increased by 10%, the control monitors 102 continue to raise the boom at block 218 . When it is increased by an increment of 10%, the controller logs and saves a cylinder position error related to the position of the work attachment 24 at block 222 is representative. This error value is determined on the basis of the previously stored starting position of the cylinder position, which is subtracted from the currently determined position of the cylinder. At block 224 determines the controls 102 whether the boom 31 has been raised completely. Otherwise, the monitoring of the boom position at Block 218 continued. When the boom is fully raised the calibration is at block 226 completed.

WĂ€hrend der Zylinderpositionsfehler fĂŒr jede 10%-ige Bewegung der Auslegerhöhe in 5 gespeichert wird, erfolgt in anderen AusfĂŒhrungsformen die Speicherung des Zylinderpositionsfehlers bei anderen ProzentsĂ€tzen der Auslegerhöhe. Beispielsweise wird in einer AusfĂŒhrungsform der Zylinderpositionsfehler fĂŒr jede 5%-ige Bewegung der Auslegerhöhe mithilfe der bestimmten Position des AnbaugerĂ€ts in Bezug auf den Ausleger gespeichert. Andere ProzentsĂ€tze werden in Betracht gezogen.While the cylinder position error for every 10% movement of the boom height in 5 is stored, in other embodiments the cylinder position error is stored at different percentages of boom height. For example, in one embodiment, the cylinder position error is stored for every 5% movement in boom height using the determined position of the attachment with respect to the boom. Other percentages are contemplated.

In einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen korreliert der Zylinderpositionsfehler, der mit einem Fehler am Frontpartie-Anbauteil korreliert, mit der Zylinderposition an der Ausgangsposition. In einem Beispiel betrĂ€gt die Ausgangsposition einer Schaufel beispielsweise 52 Grad, wĂ€hrend die Ausgangsposition einer Gabel 60 Grad betrĂ€gt, wobei jede dieser Positionen einen unterschiedlichen Zylinderhubwert aufweist. So erzeugt die Kalibrierungsroutine in einer AusfĂŒhrungsform eine zweidimensionale Fehlertabelle, die sowohl von der Auslegerhöhe als auch vom Zylinderhubwert abhĂ€ngig ist. WĂ€hrend eine solche Kalibrierungsroutine potenziell eine genauere Bestimmung von Fehlern ermöglicht, erfordert eine solche Kalibrierungsroutine allerdings zusĂ€tzliche Zeit, um eine vollstĂ€ndige Kalibrierung durchzufĂŒhren. Mithilfe einer einzigen Position (in diesem Beispiel die Ausgangsposition) des Zylinderhubwertes liefert die Kalibrierungsroutine jedoch eine Fehlerbestimmung, die ausreicht, um das ArbeitsanbaugerĂ€t genau zu lokalisieren. In anderen AusfĂŒhrungsformen wird die Kalibrierungsroutine automatisch gesteuert, um sicherzustellen, dass sich der Zylinderhubwert nicht Ă€ndert (indem die FĂ€higkeit des Bedieners, ihn zu bewegen, außer Kraft gesetzt wird) und um die Geschwindigkeit des Auslegers zu begrenzen (um sicherzustellen, dass die Kalibrierungspunkte zeitnah erfasst werden).In one or more embodiments, the cylinder position error, which correlates with an error in the front-end attachment, correlates with the cylinder position at the starting position. For example, in one example, the home position of a bucket is 52 degrees and the home position of a fork is 60 degrees, each of these positions having a different cylinder stroke value. Thus, in one embodiment, the calibration routine generates a two-dimensional error table that is dependent on both the boom height and the cylinder stroke value. While such a calibration routine potentially allows for a more accurate determination of errors, such a calibration routine requires additional time to perform a full calibration. However, using a single position (the home position in this example) of the cylinder stroke value, the calibration routine provides an error determination sufficient to accurately locate the work attachment. In other embodiments, the calibration routine is controlled automatically to ensure that the cylinder stroke value does not change (by overriding the operator's ability to move it) and to limit the speed of the boom (to ensure that the calibration points are timely recorded).

Einmal ermittelt und im Speicher 112 fĂŒr jede inkrementelle Auslegerhöhe gespeichert, werden diese Fehlerwerte verwendet, um das ArbeitsanbaugerĂ€t bei einer vom Bediener angewiesenen RĂŒckkehr zum Grabungsbetrieb zu positionieren. Die Benutzereingabe „RĂŒckkehr zum Graben“ 116 oder das Stellglied „RĂŒckkehr zum Graben“, die/das sich an der BenutzeroberflĂ€che 40 befindet, wird bei Bedarf vom Bediener betĂ€tigt. WĂ€hrend einer RĂŒckkehr zum Grabungsbetrieb erzeugt die Steuerung 102 einen Auslegerpositionsbefehl oder ein Auslegereinstellungssignal fĂŒr die Bewegung des Auslegers 31 und erzeugt einen ArbeitsanbaugerĂ€tebefehl oder ein Auslegereinstellungssignal fĂŒr die Bewegung des ArbeitsanbaugerĂ€ts 24 mithilfe des Zylinders 28. In einer oder mehreren AusfĂŒhrungsformen basieren diese Positionsbefehle auf dem kinematischen Modell des Positionierungssystems, das im Allgemeinen fĂŒr alle Arbeitsfahrzeuge eines bestimmten Typs identisch ist. Jedes Fahrzeug kann sich von einem anderen Fahrzeug desselben Typs aufgrund von Unterschieden in den Fertigungstoleranzen der Teile und tut dies auch oft. Sobald die Kalibrierungsroutine fĂŒr ein bestimmtes Fahrzeug abgeschlossen ist, modifiziert die Steuerung den Befehl fĂŒr die RĂŒckkehr zum Graben fĂŒr dieses Fahrzeug auf der Grundlage des kinematischen Modells anhand der ermittelten Kalibrierungswerte 112. Auf diese Weise wird jedes Fahrzeug individuell modifiziert oder angepasst, um die besonderen Strukturen der in den Baugruppen der Ausleger und ArbeitsanbaugerĂ€te verwendeten Teile auszugleichen.Determined once and in memory 112 Stored for each incremental boom height, these error values are used to position the work attachment on an operator directed return to digging operation. The "Return to Dig" user input 116 or the "Return to Dig" actuator located at the user interface 40 is operated by the operator if necessary. During a return to dig operation, the controller generates 102 a boom position command or a boom set signal to move the boom 31 and generates a work attachment command or boom set signal for movement of the work attachment 24 using the cylinder 28 . In one or more embodiments, these position commands are based on the kinematic model of the positioning system, which is generally identical for all work vehicles of a particular type. Each vehicle may and often does differ from another vehicle of the same type due to differences in the manufacturing tolerances of the parts. Once the calibration routine for a particular vehicle is complete, the controller will modify the return to ditch command for that vehicle based on the kinematic model based on the determined calibration values 112 . In this way, each vehicle is individually modified or adapted to accommodate the particular structures of the parts used in the assemblies of the booms and work attachments.

Die Kalibrierungsroutine ist nicht auf die RĂŒckkehr zum Grabungsbetrieb beschrĂ€nkt, vielmehr ist sie auf andere Funktionen des Arbeitsfahrzeugs anwendbar, bei denen die kalibrierten Fehler dazu verwendet werden, die gewöhnlichen Bedienerbefehle außer Kraft zu setzen. In einer AusfĂŒhrungsform werden die kalibrierten Fehler beispielsweise fĂŒr eine automatische Planierfunktion verwendet, das die Planierposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts automatisch steuert, wĂ€hrend sich der Ausleger auf und ab bewegt. Bei dieser AusfĂŒhrungsform fĂŒr eine Schaufel wird die Schaufel am Ausleger ein- und ausgeschwenkt, um die Schaufel relativ zum Fahrzeug auf dem Boden zu halten. Die Fehlerkompensation wird zur Kompensation der automatischen Planierfunktion verwendet, wodurch die PrĂ€zision der Bewegung verbessert wird. Andere Funktionen werden in Betracht gezogen.The calibration routine is not limited to returning to digging operations, rather it is applicable to other functions of the work vehicle where the calibrated errors are used to override ordinary operator commands. For example, in one embodiment, the calibrated errors are used for an automatic leveling function that automatically controls the leveling position of the work attachment as the boom moves up and down. In this embodiment for a shovel, the shovel is pivoted in and out on the boom in order to keep the shovel on the ground relative to the vehicle. The error compensation is used to compensate for the automatic leveling function, which improves the precision of the movement. Other functions are contemplated.

WĂ€hrend beispielhafte AusfĂŒhrungsformen, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthalten, vorstehend offenbart wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten AusfĂŒhrungsformen beschrĂ€nkt. Stattdessen soll diese Anmeldung jegliche Variationen, Verwendungen oder Anpassungen der Erfindung unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abzudecken. WĂ€hrend z. B. die Hybridantriebsstrangsteuerung und das MotorsteuergerĂ€t als getrennte GerĂ€te dargestellt sind, sind in anderen AusfĂŒhrungsformen die Hybridantriebsstrangsteuerung und das EnergiesteuergerĂ€t als ein einziges GerĂ€t ausgefĂŒhrt. Ebenso werden in anderen AusfĂŒhrungsformen alle Steuerfunktionen eines Fahrzeugs einschließlich der Geschwindigkeitssteuerung als ein einziges GerĂ€t ausgefĂŒhrt. Ferner soll diese Anmeldung solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abdecken, die der bekannten oder ĂŒblichen Praxis in der Fachwelt entsprechen, auf die sich diese Erfindung bezieht.While exemplary embodiments incorporating the principles of the present invention have been disclosed above, the present invention is not limited to the disclosed embodiments. Rather, this application is intended to cover any variations, uses, or adaptations of the invention using its general principles. While z. B. the hybrid drive train control and the engine control device are shown as separate devices, the hybrid drive train control and the energy control device are designed as a single device in other embodiments. Likewise, in other embodiments, all of a vehicle's control functions, including speed control, are performed as a single device. Furthermore, this application is intended to cover such departures from the present disclosure that correspond to known or common practice in the art to which this invention pertains.

Claims (20)

Verfahren zum Bewegen eines ArbeitsanbaugerĂ€ts und eines Auslegers, die operativ mit einem Arbeitsfahrzeug verbunden sind, das ĂŒber einer OberflĂ€che gestĂŒtzt wird, wobei das Arbeitsfahrzeug einen ArbeitsanbaugerĂ€tesensor zum Bestimmen einer Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts und einen Auslegersensor zum Ermitteln einer Position des Auslegers beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors; Kalibrieren des Auslegersensors; Anheben des Auslegers von einer abgesenkten Position in eine angehobene Position; Bestimmen einer abgesenkten Position des Auslegers in der abgesenkten Position mithilfe des Auslegersensors; Bestimmen einer angehobenen Position des Auslegers in der angehobenen Position mithilfe des Auslegersensors; Ermitteln einer Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen, wĂ€hrend der Ausleger von der abgesenkten Position in die angehobene Position bewegt wird; Ermitteln einer Vielzahl von Fehlerwerten auf Grundlage der ermittelten Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen; und Bewegen des Auslegers auf Grundlage der Vielzahl von Fehlerwerten wĂ€hrend eines Arbeitsvorgangs.A method of moving a work attachment and boom operatively connected to a work vehicle supported over a surface, the work vehicle including a work attachment sensor for determining a position of the work attachment and a boom sensor for determining a position of the boom, the method including includes: Calibrating the work implement sensor; Calibrating the boom sensor; Raising the boom from a lowered position to a raised position; Determining a lowered position of the boom in the lowered position using the boom sensor; Determining a raised position of the boom in the raised position using the boom sensor; Determining a plurality of work attachment positions while moving the boom from the lowered position to the raised position; Determining a plurality of error values based on the determined plurality of work attachment positions; and Moving the boom based on the plurality of error values during an operation. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anhebens des Auslegers das Anheben des Auslegers von einer vollstĂ€ndig abgesenkten Position in eine vollstĂ€ndig angehobene Position umfasst.Procedure according to Claim 1 wherein the step of raising the boom comprises raising the boom from a fully lowered position to a fully raised position. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Anhebens des Auslegers ferner das Anheben des Auslegers aus der abgesenkten Position in die vollstĂ€ndig angehobene Position umfasst, wĂ€hrend das ArbeitsanbaugerĂ€t in Bezug auf den Ausleger stationĂ€r verbleibt.Procedure according to Claim 2 wherein the step of raising the boom further comprises raising the boom from the lowered position to the fully raised position while the work attachment remains stationary with respect to the boom. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors Folgendes beinhaltet: Bewegen des ArbeitsanbaugerĂ€ts in eine vollstĂ€ndig gekippte Position in eine erste Richtung; Ermitteln der Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in der vollstĂ€ndig gekippten Position in die erste Richtung.Procedure according to Claim 3 wherein calibrating the work attachment sensor includes: moving the work attachment to a fully tilted position in a first direction; Determine the position of the work attachment in the fully tilted position in the first direction. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors Folgendes beinhaltet: Bewegen des ArbeitsanbaugerĂ€ts in eine vollstĂ€ndig gekippte Position in eine zweite Richtung; und Ermitteln der Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in der vollstĂ€ndig gekippten Position in der zweiten Richtung.Procedure according to Claim 4 wherein calibrating the work attachment sensor includes: moving the work attachment to a fully tilted position in a second direction; and determining the position of the work attachment in the fully tilted position in the second direction. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Anhebens des Auslegers das vollstĂ€ndige Absenken des Auslegers in die vollstĂ€ndig abgesenkte Position und das Einstellen des ArbeitsarbeitsgerĂ€ts in eine ebene Bodenposition umfasst.Procedure according to Claim 5 wherein the step of raising the boom includes lowering the boom fully to the fully lowered position and setting the work implement to a level ground position. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln der Vielzahl von Auslegerpositionen das Ermitteln jeder der Vielzahl von Auslegerpositionen an regelmĂ€ĂŸig beabstandeten Auslegerpositionen zwischen der vollstĂ€ndig abgesenkten Position und der vollstĂ€ndig angehobenen Position beinhaltet.Procedure according to Claim 6 wherein determining the plurality of boom positions includes determining each of the plurality of boom positions at regularly spaced boom positions between the fully lowered position and the fully raised position. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die regelmĂ€ĂŸig beabstandeten Auslegerpositionen etwa alle zehn Prozent eines Abstands zwischen der vollstĂ€ndig abgesenkten Position und der vollstĂ€ndig angehobenen Position beabstandet sind.Procedure according to Claim 7 wherein the regularly spaced boom positions are spaced approximately every ten percent of a distance between the fully lowered position and the fully raised position. Verfahren nach einem der AnsprĂŒche 1 bis 8, wobei das Bewegen des Auslegers auf der Grundlage der Vielzahl von Fehlerwerten das Bewegen des Auslegers als Reaktion auf eine RĂŒckkehr zum Grabungsbetrieb beinhaltet.Method according to one of the Claims 1 to 8th wherein moving the boom based on the plurality of error values includes moving the boom in response to a return to the digging operation. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner die Anzeige eines von einem Benutzer zugĂ€nglichen Stellglieds fĂŒr die RĂŒckkehr zum Graben auf einer BenutzeroberflĂ€che umfasst.Procedure according to Claim 9 further comprising displaying a user accessible return to dig actuator on a user interface. Arbeitsfahrzeug, umfassend: einen Rahmen, ein Auslegerstellglied einschließlich eines Auslegerarms, wobei das Auslegerstellglied operativ mit dem Rahmen verbunden ist, ein ArbeitsanbaugerĂ€t, das operativ mit dem Auslegerarm verbunden ist; einen Auslegersensor, der an dem Auslegerstellglied angeordnet ist, um eine Auslegerarmposition des Auslegerarms in Bezug auf den Rahmen zu ermitteln; einen AnbaugerĂ€tesensor, der an dem ArbeitsanbaugerĂ€tstellglied angeordnet ist, um eine ArbeitsanbaugerĂ€tposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Auslegerarm zu ermitteln; ein AuslegersteuergerĂ€t, um ein Auslegersteuersignal bereitzustellen; ein AnbaugerĂ€testeuergerĂ€t, um ein AnbaugerĂ€testeuersignal bereitzustellen; ein Steuermodul, das durch den Rahmen getragen wird und operativ mit dem Auslegersensor, dem ArbeitsanbaugerĂ€tesensor, dem Auslegerstellglied, dem ArbeitsanbaugerĂ€testellglied, dem AuslegersteuergerĂ€t und dem AnbaugerĂ€testeuergerĂ€t verbunden ist, wobei das Steuermodul Auslegerpositionssignale vom Auslegersensor und ArbeitsanbaugerĂ€tesignale vom AnbaugerĂ€tesensor empfĂ€ngt und an das Auslegerstellglied ein Auslegerpositionssignal basierend auf der Auslegerposition, modifiziert durch einen Auslegersensor-Kalibrierungswert, ĂŒbertrĂ€gt und an das AnbaugerĂ€testellglied ein AnbaugerĂ€teeinstellsignal basierend auf der AnbaugerĂ€tposition, modifiziert durch einen AnbaugerĂ€tesensor-Kalibrierungswert, ĂŒbertrĂ€gt.Work vehicle, comprising: a frame, a boom actuator including a boom arm, the boom actuator being operatively connected to the frame, a work attachment operatively connected to the boom arm; a boom sensor disposed on the boom actuator to determine a boom position of the boom arm with respect to the frame; an attachment sensor disposed on the work attachment actuator to determine a work attachment position of the work attachment with respect to the boom arm; a boom controller to provide a boom control signal; an implement controller to provide an implement control signal; a control module supported by the frame and operatively connected to the boom sensor, work attachment sensor, boom actuator, work attachment actuator, boom controller, and attachment controller, the control module receiving and sending to the boom position signals from the boom sensor based on a boom position signal from the boom sensor on the boom position modified by a boom sensor calibration value and transmits to the implement actuator an implement setting signal based on the implement position modified by an implement sensor calibration value. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 11, das ferner eine BenutzeroberflĂ€che mit einem Stellglied fĂŒr die RĂŒckkehr zum Graben umfasst, wobei die BetĂ€tigung des Stellglieds fĂŒr die RĂŒckkehr zum Graben eine Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Auslegerarm auf der Grundlage des Kalibrierungswerts des Auslegersensors und des Kalibrierungswerts des AnbaugerĂ€tesensors einstellt.Work vehicle after Claim 11 further comprising a user interface having a digging return actuator, wherein actuation of the digging return actuator adjusts a position of the work attachment with respect to the boom arm based on the boom sensor calibration value and the implement sensor calibration value. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Steuermodul einen Prozessor und einen Speicher enthĂ€lt, wobei der Speicher eine Vielzahl von Programmbefehlen und eine Speichertabelle zum Speichern von Fehlerwerten auf der Grundlage eines Modells der Auslegerstellgliedkinematik und eines Modells der AnbaugerĂ€tstellgliedkinematik aufweist, die als Reaktion auf die AusfĂŒhrung durch den Prozessor das Steuermodul veranlasst, die Fehlerwerte anhand Folgendem zu bestimmen: Ermitteln einer festen Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Auslegerarm, wobei die feste Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts durch eine Position des AnbaugerĂ€testellglieds bestimmt wird, Ermitteln einer Position des Auslegerarms in Bezug auf den Rahmen mithilfe des Auslegersensors an einer Vielzahl von Positionen zwischen einer vollstĂ€ndig abgesenkten Auslegerposition und einer vollstĂ€ndig angehobenen Auslegerposition unter Beibehaltung der Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Rahmen, Vergleichen der ermittelten Vielzahl von Positionen mit dem Modell der Auslegerstellgliedkinematik, um zu der Vielzahl von Fehlerwerten zu gelangen.Work vehicle after Claim 12 wherein the control module includes a processor and memory, the memory having a plurality of program instructions and a memory table for storing error values based on a model of the boom actuator kinematics and a model of the implement actuator kinematics generated in response to execution by the processor of the control module causes the error values to be determined on the basis of the following: determining a fixed position of the work attachment in relation to the boom arm, the fixed position of the work attachment being determined by a position of the attachment actuator, determining a position of the boom arm in relation to the frame using the boom sensor at a A plurality of positions between a fully lowered boom position and a fully raised boom position while maintaining the position of the work attachment with respect to the frame, comparing the determined plurality of positions with the model of the boom actuator kinematics to arrive at the multitude of error values. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 13, wobei die BenutzeroberflĂ€che die Auslegersteuerung, die AnbaugerĂ€testeuerung und eine Benutzereingabetaste enthĂ€lt, die operativ mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Benutzereingabetaste, wenn sie vom Benutzer ausgewĂ€hlt wird, eine niedrigste Position des Auslegers und eine höchste Position des Auslegers ermittelt und im Speicher speichert.Work vehicle after Claim 13 wherein the user interface includes the boom control, the implement control, and a user input key operatively connected to the control module, the user input key, when selected by the user, detecting and storing in memory a lowest boom position and a highest boom position. ArbeitsanbaugerĂ€t nach Anspruch 14, wobei der Prozessor das Steuermodul veranlasst, eine Benutzeraufforderung anzuzeigen, um den Bediener anzuweisen, das ArbeitsanbaugerĂ€t in die feste Position zu bewegen, sofern der Ausleger vollstĂ€ndig abgesenkt wurde.Work attachment according to Claim 14 wherein the processor causes the control module to display a user prompt to instruct the operator to move the work attachment to the fixed position if the boom is fully lowered. ArbeitsanbaugerĂ€t nach Anspruch 15, wobei das Stellglied fĂŒr die RĂŒckkehr zum Graben die Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts unter Verwendung der Mehrzahl von Fehlerwerten justiert.Work attachment according to Claim 15 wherein the trench return actuator adjusts the position of the work attachment using the plurality of error values. ArbeitsanbaugerĂ€t nach Anspruch 16, wobei die BenutzeroberflĂ€che eine Benutzereingabe zur Ermittlung des Typs des am Arbeitsfahrzeug angebrachten ArbeitsanbaugerĂ€ts enthĂ€lt.Work attachment according to Claim 16 , wherein the user interface contains a user input for determining the type of work attachment attached to the work vehicle. Verfahren zum Positionieren eines ArbeitsanbaugerĂ€ts und eines Auslegers, die operativ mit einem Arbeitsfahrzeug verbunden sind, wobei das Arbeitsfahrzeug einen ArbeitsanbaugerĂ€tesensor zum Bestimmen einer Position des ArbeitsgerĂ€ts und einen Auslegersensor zum Bestimmen einer Position des Auslegers beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors und des Auslegersensors; Ermitteln einer anfĂ€nglichen Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts an einer niedrigsten Auslegerposition mithilfe des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors; Ermitteln einer Vielzahl von Auslegerpositionen, wĂ€hrend der Ausleger mit dem Auslegersensor von einer niedrigsten Position in eine höchste Position bewegt wird; Ermitteln einer Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen mithilfe des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors an jeder der Vielzahl von Auslegerpositionen, wĂ€hrend der Ausleger von der niedrigsten Position in die höchste Position bewegt wird und wĂ€hrend eine Position des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Bezug auf den Ausleger in der Anfangsposition des ArbeitsanbaugerĂ€tes beibehalten wird; Vergleichen jeder der ermittelten Vielzahl von ArbeitsanbaugerĂ€tepositionen mithilfe der Anfangsposition des ArbeitsanbaugerĂ€ts, um eine Vielzahl von Fehlerwerten fĂŒr ArbeitsanbaugerĂ€te zu erreichen; und Positionieren des ArbeitsanbaugerĂ€ts mithilfe des Auslegers auf der Grundlage der Fehlerwerte des ArbeitsanbaugerĂ€ts wĂ€hrend eines Arbeitsvorgangs.A method of positioning a work attachment and a boom operatively connected to a work vehicle, the work vehicle including a work attachment sensor for determining a position of the work device and a boom sensor for determining a position of the boom, the method comprising: Calibrating the work attachment sensor and the boom sensor; Determining an initial position of the work attachment at a boom lowest position using the work attachment sensor; Detecting a plurality of boom positions while moving the boom with the boom sensor from a lowest position to a highest position; Determining a plurality of work attachment positions using the work attachment sensor at each of the plurality of boom positions while moving the boom from the lowest position to the highest position and while maintaining a position of the work attachment with respect to the boom in the initial position of the work attachment; Comparing each of the determined plurality of work attachment positions using the initial work attachment position to achieve a plurality of work attachment error values; and Positioning the work attachment using the boom based on the error values of the work attachment during a job. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Kalibrieren des ArbeitsanbaugerĂ€tesensors und des Auslegersensors folgendes umfasst: i) Ermitteln einer ersten Auslegerposition an der niedrigsten Position mithilfe des Auslegersensors; ii) Ermitteln einer zweiten Auslegerposition an der höchsten Position mithilfe des Auslegersensors; iii) Ermitteln einer ersten ArbeitsanbaugerĂ€teposition an einer ersten Extremposition; und iv) Ermitteln einer zweiten ArbeitsanbaugerĂ€teposition an einer zweiten Extremposition, die der ersten Extremposition gegenĂŒberliegt.Procedure according to Claim 18 wherein calibrating the work attachment sensor and the boom sensor comprises: i) determining a first boom position at the lowest position using the boom sensor; ii) determining a second boom position at the highest position using the boom sensor; iii) determining a first work attachment position at a first extreme position; and iv) determining a second work attachment position at a second extreme position opposite the first extreme position. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Positionieren des ArbeitsanbaugerĂ€ts das Positionieren des ArbeitsanbaugerĂ€ts in Reaktion auf eine RĂŒckkehr zum Grabungsbetrieb beinhaltet.Procedure according to Claim 19 wherein positioning the work attachment includes positioning the work attachment in response to a return to the digging operation.
DE102020210661.4A 2019-09-25 2020-08-21 ATTACHMENT ARM SYSTEM WITH AUTOMATED FUNCTIONS FOR A WORK VEHICLE Withdrawn DE102020210661A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/581,996 US20210087777A1 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Work implement linkage system having automated features for a work vehicle
US16/581,996 2019-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020210661A1 true DE102020210661A1 (en) 2021-03-25

Family

ID=74846469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020210661.4A Withdrawn DE102020210661A1 (en) 2019-09-25 2020-08-21 ATTACHMENT ARM SYSTEM WITH AUTOMATED FUNCTIONS FOR A WORK VEHICLE

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210087777A1 (en)
BR (1) BR102020015037A2 (en)
DE (1) DE102020210661A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11821162B2 (en) * 2021-01-29 2023-11-21 Deere & Company System and method for adaptive calibration of blade position control on self-propelled work vehicles

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231757B1 (en) * 1996-02-21 1999-11-15 ì‚Źìż ë§ˆ 하지메 Method and device for controlling attachment of construction machine
US5918195A (en) * 1997-05-08 1999-06-29 Case Corporation Calibration of a command device in control system
US5953977A (en) * 1997-12-19 1999-09-21 Carnegie Mellon University Simulation modeling of non-linear hydraulic actuator response
US8065060B2 (en) * 2006-01-18 2011-11-22 The Board Of Regents Of The University And Community College System On Behalf Of The University Of Nevada Coordinated joint motion control system with position error correction
US20100254793A1 (en) * 2007-06-15 2010-10-07 Boris Trifunovic Electronic Anti-Spill
US10329741B2 (en) * 2016-12-20 2019-06-25 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavator control architecture for generating sensor location and offset angle
EP3814577B1 (en) * 2018-06-29 2024-02-07 Danfoss A/S System and device for anticipating and correcting for over-center transitions in mobile hydraulic machine
EP3814579B1 (en) * 2018-06-29 2024-01-10 Danfoss A/S Controller and control system with enhanced orientation detection for mobile hydraulic equipment
JP7316052B2 (en) * 2019-01-29 2023-07-27 æ ȘćŒäŒšç€Ÿć°æŸèŁœäœœæ‰€ SYSTEM INCLUDING WORK MACHINE AND COMPUTER IMPLEMENTED METHOD
US11061409B2 (en) * 2019-01-30 2021-07-13 Caterpillar Inc. System and method of managing carryback in surface haulage
US20220162911A1 (en) * 2019-03-19 2022-05-26 Sandvik Mining And Construction Oy Mine vehicle boom positioning control
US11286648B2 (en) * 2019-04-26 2022-03-29 Cnh Industrial America Llc System and method for estimating implement load weights during automated boom movement
WO2021035477A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Guangxi Liugong Machinery Co., Ltd. Electric excavator

Also Published As

Publication number Publication date
US20210087777A1 (en) 2021-03-25
BR102020015037A2 (en) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19530323B4 (en) A control system for automatically controlling a work implement on an earthworking machine to receive material
DE112016000707B4 (en) Work vehicle and method of calibrating data
DE102005019820A1 (en) Work machine operating system and operating method
DE102019216781A1 (en) CONTROL SYSTEM FOR CALIBRATING AN ATTACHMENT
DE2613920A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING AN EXCAVATOR
DE112005002991T5 (en) Work machine operating system and method
DE102007048697A1 (en) Hydraulic lifting device
EP2042276A2 (en) Agricultural vehicle and method for calculating the position
DE102019211801A1 (en) SOIL MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR A WORKING MACHINE
DE4342252C2 (en) Method for automatically regulating the predetermined work to be repeated by an excavator
DE102019202664A1 (en) Hydraulic reduction of stability control and calibration
DE102020205211A1 (en) Calibration and warning system for cutting edge wear on a motor grader
EP3428011B1 (en) Construction machine
DE102017010919A1 (en) Method for controlling a height adjustment of a scraper blade of a ground milling machine and ground milling machine
EP1516850B1 (en) Sensor, actuating device and working machine
DE19520166C2 (en) Mast control for non-vibration-free multi-joint devices, especially for multi-unit concrete pump distribution booms
DE112011104025T5 (en) Lifting arm and tool control system
DE102020210661A1 (en) ATTACHMENT ARM SYSTEM WITH AUTOMATED FUNCTIONS FOR A WORK VEHICLE
DE102021204161A1 (en) SELF-PROPELLED WORK VEHICLE AND CONTROL PROCESS FOR SHARPENING, TAKING INTO ACCOUNT THE CHASSIS MOVEMENT
EP3300557A1 (en) Device and method for governing the operation of a hydraulically actuated towing device on a vehicle
DE10350651B3 (en) Method for length adjustment of a top link
EP0912806B1 (en) Process and arrangement for controlling a sequence of movements in a moving construction machine
DE102020200135A1 (en) System and method for determining mechanical wear in a machine with actuators
DE102007018405B4 (en) Electrohydraulic control
DE102015016843B4 (en) relearn procedure

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee