Verwandte AnmeldungenRelated registrations
Diese Anmeldung beansprucht Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 63/028.668, eingereicht am 22. Mai 2020, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application Serial No. 63 / 028,668, filed May 22, 2020, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Gebiet der OffenbarungArea of revelation
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Maschinen mit einer Antriebsbaugruppe, insbesondere auf ein Stellglied zur Verwendung mit einer antreibbaren Raupenkette der Antriebsbaugruppe.The present disclosure relates to machines with a drive assembly, in particular to an actuator for use with a drivable caterpillar chain of the drive assembly.
Hintergrundbackground
Viele Arbeitsmaschinen, insbesondere landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen, verfügen über durchgehende antreibbare Raupenketten zum Antreiben der Arbeitsmaschine. Jede antreibbare Raupenkette kann gespannt sein. Die Spannung auf der antreibbaren Raupenkette kann auf Grundlage unterschiedlicher Betriebsbedingungen der Arbeitsmaschine oder externer Faktoren, die die Arbeitsmaschine beeinflussen, eingestellt werden. Die Spannungseinstellung ist im Allgemeinen eine manuelle Einstellung, die oft durchgeführt wird, wenn die Maschine im Leerlauf ist, durch einen Bediener oder einen anderen Benutzer.Many work machines, in particular agricultural work machines, have continuous drivable caterpillar chains for driving the work machine. Each drivable caterpillar chain can be tensioned. The tension on the drivable crawler belt can be adjusted based on different operating conditions of the work machine or external factors affecting the work machine. The tension adjustment is generally a manual adjustment that is often performed when the machine is idle by an operator or other user.
Daher werden ein System und ein Verfahren benötigt, um Faktoren zu identifizieren, die sich nachteilig auf die antreibbare Raupenkette auswirken können, wenn nicht anderweitig angesprochen. Ebenfalls benötigt werden ein System und Verfahren zum automatischen Einstellen der Spannung auf der antreibbaren Raupenkette Spur als Reaktion auf die identifizierten Faktoren. Ebenfalls benötigt werden ein System und Verfahren, das in der Lage ist, die Spannung auf einer elastomeren antreibbaren Raupenkette auf effiziente Weise basierend auf den identifizierten Faktoren aktiv zu schätzen und einzustellen. Um den gewünschten Wirkungsgrad zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, die Spannung auf der antreibbaren Raupenkette mithilfe eines elektrisch angetriebenen linearen Stellglieds anstelle eines hydraulisch angetriebenen Zylinders einzustellen.What is needed, therefore, is a system and method for identifying factors that can adversely affect the drivable track, unless otherwise addressed. What is also needed is a system and method for automatically adjusting the tension on the drivable crawler track in response to the factors identified. What is also needed is a system and method that is capable of actively estimating and adjusting the tension on an elastomeric drivable track based on the factors identified in an efficient manner. In order to achieve the desired efficiency, it can be advantageous to adjust the tension on the drivable caterpillar chain with the aid of an electrically driven linear actuator instead of a hydraulically driven cylinder.
Zusammenfassungsummary
In einer veranschaulichenden Ausführungsform umfasst eine Arbeitsmaschine: eine Antriebsbaugruppe, die Folgendes beinhaltet: einen Elektromotor; ein Zwischenrad; eine antreibbare Raupenkette, die mit dem Zwischenrad in Eingriff steht; und ein lineares Stellglied, das durch den Elektromotor angetrieben, mit dem Zwischenrad gekoppelt und durch einen Bereich von Positionen bewegbar ist, wobei jede Position des linearen Stellglieds mit einer unterschiedlichen Spannung der antreibbaren Raupenkette verbunden ist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um eine Drehmomentausgabe des Elektromotors zu bestimmen, und konfiguriert ist, um die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette auf Grundlage der Drehmomentausgabe des Elektromotors zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen ist die antreibbare Raupenkette ein elastomeres Material.In an illustrative embodiment, a work machine includes: a drive assembly including: an electric motor; an intermediate gear; a drivable crawler belt meshing with the idler gear; and a linear actuator driven by the electric motor, coupled to the idler gear, and movable through a range of positions, each position of the linear actuator being associated with a different tension of the drivable crawler belt; and a controller configured to determine a torque output of the electric motor and configured to determine the actual tension of the drivable crawler belt based on the torque output of the electric motor. In some embodiments, the drivable track is an elastomeric material.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Arbeitsmaschine ferner einen Motor, der mechanisch mit der antreibbaren Raupenkette gekoppelt und konfiguriert ist, um die Drehung der antreibbaren Raupenkette anzutreiben; wobei die Steuerung konfiguriert ist, um Signale an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied auf Grundlage einer Drehmomentausgabe des Motors zu bewegen. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied auf Grundlage einer Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu bewegen. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied basierend auf einer Änderungsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu bewegen.In some embodiments, the work machine further includes a motor mechanically coupled to the drivable track and configured to drive rotation of the drivable track; wherein the controller is configured to send signals to the electric motor to move the linear actuator based on a torque output of the motor. In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor to move the linear actuator based on a ground speed of the work machine. In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor to move the linear actuator based on a rate of change of the work machine.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor zu senden, um die Position des linearen Stellglieds zu verlängern oder zu fixieren, wenn eine Geschwindigkeitsreduzierungsrate eine Schwellengeschwindigkeitsreduzierungsrate der Arbeitsmaschine überschreitet.In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor to extend or fix the position of the linear actuator when a speed decrease rate exceeds a threshold speed decrease rate of the work machine.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Arbeitsmaschine ferner ein Bremspedal, das durch einen Bereich von Positionen bewegbar ist, der eine vollständig angehobene Position und eine vollständig niedergedrückte Position beinhaltet; und die Steuerung ist konfiguriert, um ein Signal an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied auf Grundlage einer Position des Bremspedals zu bewegen. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um eine Rate der Positionsänderung des Bremspedals zu überwachen; und die Steuerung befiehlt dem Elektromotor, das lineare Stellglied zu bewegen, wenn die Rate der Positionsänderung des Bremspedals eine Schwellenrate der Positionsänderung überschreitet.In some embodiments, the work machine further includes a brake pedal moveable through a range of positions including a fully raised position and a fully depressed position; and the controller is configured to send a signal to the electric motor to move the linear actuator based on a position of the brake pedal. In some embodiments, the controller is configured to monitor a rate of change in position of the brake pedal; and the controller commands the electric motor to move the linear actuator when the rate of change of position of the brake pedal exceeds a threshold rate of change of position.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied auf Grundlage einer Änderung in einer Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine zu bewegen.In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor to move the linear actuator based on a change in a direction of travel of the work machine.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um ein Signal zu empfangen, das einer Soll-Spannung der antreibbaren Raupenkette zugeordnet ist; und die Steuerung weist den Elektromotor an, das lineare Stellglied zu bewegen, wenn die tatsächliche Spannung über einer Schwellendifferenz von der Soll-Spannung liegt.In some embodiments, the controller is configured to receive a signal associated with a desired tension of the drivable track; and the controller instructs the electric motor to move the linear actuator when the actual voltage is above a threshold difference from the target voltage.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor zu senden, um das lineare Stellglied einzufahren und anschließend das lineare Stellglied in eine Position auszufahren, die der Soll-Spannung zugeordnet ist. In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um das lineare Stellglied einzufahren und anschließend das lineare Stellglied als Reaktion auf eine Änderung einer Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine zu einer Position auszufahren, die der Soll-Spannung zugeordnet ist.In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor to retract the linear actuator and then extend the linear actuator to a position associated with the desired voltage. In some embodiments, the controller is configured to retract the linear actuator and then extend the linear actuator to a position associated with the desired voltage in response to a change in a direction of travel of the work machine.
In einer weiteren veranschaulichenden Ausführungsform umfasst eine Arbeitsmaschine: einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um elektrischen Strom zu empfangen und mechanische Leistung durch Drehung einer Abtriebswelle abzugeben; ein Zwischenrad; eine elastomere antreibbare Raupenkette, die mit dem Zwischenrad in Eingriff steht; einen Motor, der konfiguriert ist, um die Drehung der antreibbaren Raupenkette anzutreiben; ein komprimierbares Bremspedal, das konfiguriert ist, um die Drehung der elastomeren antreibbaren Raupenkette zu beenden oder zu verlangsamen, wenn sie komprimiert wird; und ein lineares Stellglied, das durch den Elektromotor angetrieben wird, der mit dem Zwischenrad gekoppelt und durch einen Bereich von Positionen bewegbar ist, wobei jede Position des linearen Stellglieds mit einer unterschiedlichen Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette verbunden ist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um automatisch zu steuern: (a) die elektrische Stromeingabe an den Elektromotor und (b) die Drehrichtung der Abtriebswelle, um eine Bewegung des linearen Stellglieds zu bewirken, die der elektrischen Stromeingabe an den Elektromotor und der Drehrichtung der Abtriebswelle entspricht, um eine tatsächliche Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette auf Grundlage eines oder mehrerer überwachter Steuerfaktoren einzustellen, die der Arbeitsmaschine zugeordnet sind.In another illustrative embodiment, a work machine includes: an electric motor configured to receive electrical power and output mechanical power by rotating an output shaft; an intermediate gear; an elastomeric drivable track in engagement with the idler gear; a motor configured to drive the rotation of the drivable crawler belt; a compressible brake pedal configured to stop or slow rotation of the elastomeric drivable track when it is compressed; and a linear actuator driven by the electric motor coupled to the idler gear and movable through a range of positions, each position of the linear actuator being associated with a different tension of the elastomeric drivable track; and a controller configured to automatically control: (a) the electrical power input to the electric motor and (b) the direction of rotation of the output shaft to cause movement of the linear actuator, that of the electrical power input to the electric motor and the direction of rotation corresponds to the output shaft in order to set an actual tension of the elastomeric drivable crawler belt based on one or more monitored control factors associated with the work machine.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die überwachten Steuerfaktoren mindestens eines von: einer Drehmomentausgabe des Motors, einer Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors, einer Drehzahl der Arbeitsmaschine, einer Änderungsrate der Drehzahl der Arbeitsmaschine, einer Position des komprimierbaren Bremspedals, einer Änderungsrate der Bremspedalposition, einer Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine, einer Änderung der Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine und einer Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette, die mit einer Menge an elektrischem Strom verbunden ist, der in den Elektromotor eingegeben werden soll.In some embodiments, the monitored control factors include at least one of: a torque output of the motor, a rate of change in the torque output of the motor, a speed of the work machine, a rate of change of the speed of the work machine, a position of the compressible brake pedal, a rate of change of the brake pedal position, a direction of travel of the work machine , a change in the direction of travel of the work machine and a target voltage of the elastomeric drivable caterpillar chain, which is connected to an amount of electrical current that is to be input into the electric motor.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um die tatsächliche Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette mit der Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette zu vergleichen; und die Steuerung ist konfiguriert, um automatisch mindestens eines von Folgendem einzustellen: (a) die elektrische Stromeingabe an den Elektromotor und (b) die Drehrichtung einer Abtriebswelle des Elektromotors, wenn die tatsächliche Spannung über einer Schwellendifferenz von der Soll-Spannung liegt.In some embodiments, the controller is configured to compare the actual tension of the elastomeric drivable track to the desired tension of the elastomeric drivable track; and the controller is configured to automatically adjust at least one of the following: (a) the electrical current input to the electric motor and (b) the direction of rotation of an output shaft of the electric motor when the actual voltage is above a threshold difference from the target voltage.
In einer anderen veranschaulichenden Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Arbeitsmaschine mit einer elastomeren antreibbaren Raupenkette: Überwachen mindestens eines Steuerfaktors, der der Arbeitsmaschine zugeordnet ist und Folgendes beinhaltet: eine Drehmomentausgabe eines Motors der Arbeitsmaschine, eine Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors, eine Drehzahl der Arbeitsmaschine, eine Änderungsrate der Drehzahl der Arbeitsmaschine, eine Position eines Bremspedals der Arbeitsmaschine, eine Änderungsrate der Position des Bremspedals, eine Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine, eine Änderung der Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine und eine Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette. Das Verfahren beinhaltet ferner das Einstellen einer tatsächlichen Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette basierend auf dem mindestens einen überwachten Steuerfaktor im Zusammenhang mit der Arbeitsmaschine.In another illustrative embodiment, a method of operating a work machine having an elastomeric drivable track includes: monitoring at least one control factor associated with the work machine, including: a torque output of an engine of the work machine, a rate of change in the torque output of the engine, a speed of the work machine , a rate of change in the rotational speed of the work machine, a position of a brake pedal of the work machine, a rate of change in the position of the brake pedal, a travel direction of the work machine, a change in the travel direction of the work machine, and a target tension of the elastomeric drivable crawler belt. The method further includes adjusting an actual tension of the elastomeric drivable track based on the at least one monitored control factor associated with the work machine.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Anpassen einer tatsächlichen Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette Folgendes: Anpassen elektrischer Signale, die an einen Elektromotor eingegeben werden, um ein lineares Stellglied zu bewegen, das mit einem Zwischenrad gekoppelt ist, das mit der elastomeren antreibbaren Raupenkette in Eingriff steht.In some embodiments, adjusting an actual tension of the elastomeric drivable track includes adjusting electrical signals input to an electric motor to move a linear actuator coupled to an idler gear that engages the elastomeric drivable track.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner: Bestimmen der tatsächlichen Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette auf Grundlage der elektrischen Leistungsaufnahme an den Elektromotor; Bestimmen der Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette; und Vergleichen der tatsächlichen Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette mit der Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette; und Anpassen der elektrischen Signale, die in den Elektromotor eingegeben werden, beinhaltet das Umkehren der Drehrichtung einer Abtriebswelle des Elektromotors.In some embodiments, the method further comprises: determining the actual tension of the elastomeric drivable track based on the electrical power consumption of the electric motor; Determining the desired tension of the elastomeric drivable caterpillar chain; and comparing the actual tension of the elastomeric drivable track with the desired tension of the elastomeric drivable track; and adjusting the electrical signals input to the electric motor includes reversing the direction of rotation of an output shaft of the electric motor.
In einigen Ausführungsformen ist die elastomere antreibbare Raupenkette eine von einer Vielzahl von elastomeren antreibbaren Raupenketten der Arbeitsmaschine, der Elektromotor ist einer von einer Vielzahl von Elektromotoren der Arbeitsmaschine; das lineare Stellglied ist eines von einer Vielzahl von linearen Stellgliedern der Arbeitsmaschine; das Zwischenrad ist eines von einer Vielzahl von Zwischenrädern der Arbeitsmaschine, jedes Zwischenrad der Vielzahl von Zwischenrädern ist mit einer entsprechenden elastomeren antreibbaren Raupenkette der Vielzahl von elastomeren antreibbaren Raupenketten in Eingriff; und das Verfahren umfasst ferner: Einstellen von elektrischen Signalen, die an mindestens einen Elektromotor der Vielzahl von Elektromotoren eingegeben werden, unabhängig von elektrischen Signalen, die an die verbleibenden Elektromotoren der Vielzahl von Elektromotoren eingegeben werden, basierend auf dem mindestens einen überwachten Steuerfaktor, der der Arbeitsmaschine zugeordnet ist.In some embodiments, the elastomeric drivable track chain is one of a plurality of elastomeric drivable track chains of the work machine; the electric motor is one of a plurality of electric motors of the work machine; the linear actuator is one of a plurality of linear actuators of the work machine; the idler gear is one of a plurality of idler gears of the work machine, each idler gear of the plurality of idler gears is in engagement with a corresponding elastomeric drivable caterpillar chain of the plurality of elastomeric drivable crawler chains; and the method further comprises: adjusting electrical signals input to at least one electric motor of the plurality of electric motors independent of electric signals input to the remaining electric motors of the plurality of electric motors based on the at least one monitored control factor that is the Work machine is assigned.
In einigen Ausführungsformen ist die elastomere antreibbare Raupenkette eine von einer Vielzahl von elastomeren antreibbaren Raupenketten der Arbeitsmaschine, ist der Elektromotor einer von einer Vielzahl von Elektromotoren der Arbeitsmaschine; ist das lineare Stellglied eines von einer Vielzahl von linearen Stellgliedern der Arbeitsmaschine; ist das Zwischenrad eines von einer Vielzahl von Zwischenrädern der Arbeitsmaschine, steht jedes Zwischenrad der Vielzahl von Zwischenrädern mit einer entsprechenden elastomeren antreibbaren Raupenkette der Vielzahl von elastomeren antreibbaren Raupenketten in Eingriff; und wobei die Vielzahl von elastomeren antreibbaren Raupenketten ein vorderes Paar von elastomeren antreibbaren Raupenketten und ein hinteres Paar von elastomeren antreibbaren Raupenketten beinhaltet; und wobei das Verfahren ferner umfasst: Einstellen einer tatsächlichen Spannung eines des vorderen Paars von elastomeren antreibbaren Raupenketten und des hinteren Paars von elastomeren antreibbaren Raupenketten unabhängig von der anderen des vorderen Paars von elastomeren antreibbaren Raupenketten und des hinteren Paars von elastomeren antreibbaren Raupenketten, basierend auf dem mindestens einen überwachten Steuerfaktor, der Arbeitsmaschine zugeordnet.In some embodiments, the elastomeric drivable crawler belt is one of a plurality of elastomeric drivable crawler belts of the work machine; the electric motor is one of a plurality of electric motors of the work machine; the linear actuator is one of a plurality of linear actuators of the work machine; when the idler gear is one of a plurality of idler gears of the work machine, each idler gear of the plurality of idler gears meshes with a corresponding elastomeric drivable track of the plurality of elastomeric drivable tracks; and wherein the plurality of elastomeric drivable tracks includes a front pair of elastomeric drivable tracks and a rear pair of elastomeric drivable tracks; and wherein the method further comprises: adjusting an actual tension of one of the front pair of elastomeric drivable tracks and the rear pair of elastomeric drivable tracks independently of the other of the front pair of elastomeric drivable tracks and the rear pair of elastomeric drivable tracks based on the at least one monitored control factor assigned to the work machine.
FigurenlisteFigure list
Die vorstehend genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, diese zu erreichen, werden offensichtlicher und die Offenbarung selbst wird unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, wobei:
- 1 eine Seitenansicht einer Arbeitsmaschine mit antreibbaren Raupenketten veranschaulicht,
- 2 eine Seitenansicht einer Antriebsbaugruppe der Arbeitsmaschine veranschaulicht, die ein elektrisch angetriebenes lineares Stellglied beinhaltet, das teilweise gestrichelt gezeigt ist;
- 3 eine schematische Ansicht der Arbeitsmaschine veranschaulicht, die überwachbare Steuerfaktoren zeigt, auf deren Grundlage die Steuerung automatisch elektrische Signale einstellt, die in einen Elektromotor eingegeben werden, der das lineare Stellglied antreibt; und
- 4 eine schematische Ansicht des Steuersystems für die Arbeitsmaschine veranschaulicht, die zeigt, dass die Steuerung elektrische Signale, die an verschiedene Elektromotoren eingegeben werden, die mit jeder antreibbaren Spur der Arbeitsmaschine verbunden sind, unabhängig steuern kann.
The foregoing aspects of the present disclosure and the manner of attaining them will become more apparent and the disclosure itself will be better understood with reference to the following description of the embodiments of the disclosure in conjunction with the accompanying drawings, wherein: - 1 illustrates a side view of a work machine with drivable caterpillars,
- 2 Figure 3 illustrates a side view of a drive assembly of the work machine including an electrically powered linear actuator, shown partially in phantom;
- 3 Figure 3 illustrates a schematic view of the work machine showing controllable control factors based on which the controller automatically adjusts electrical signals that are input to an electric motor that drives the linear actuator; and
- 4th Figure 13 illustrates a schematic view of the control system for the work machine showing that the controller can independently control electrical signals input to various electric motors connected to each drivable track of the work machine.
In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.Like reference numerals refer to like parts throughout the several views.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung auf die genau offenbarten Formen der folgenden ausführlichen Beschreibung zu beschränken. Vielmehr werden die Ausführungsformen so gewählt und beschrieben, dass andere Fachleute die Prinzipien und Praktiken der vorliegenden Offenbarung schätzen und verstehen können.The embodiments of the present disclosure described below are not intended to be exhaustive or to limit the disclosure to the precisely disclosed forms of the following detailed description. Rather, the embodiments are chosen and described so that others skilled in the art can appreciate and understand the principles and practices of the present disclosure.
1 veranschaulicht eine beispielhafte Arbeitsmaschine 100, in diesem Beispiel einen Traktor, der einen Traktorrahmen 102, eine Fahrerkabine 110, einen Motorraum mit einem Motor 120, vordere Antriebsbaugruppen 130a, 130b und hintere Antriebsbaugruppen 130c, 130d beinhaltet. Die Antriebsbaugruppen 130a-d können als Fahrwerke bezeichnet werden. 1 zeigt nur die linke Seite der Arbeitsmaschine 100 mit der vorderen Antriebsbaugruppe 130a und der hinteren Antriebsbaugruppe 130c; die rechte Seite des Fahrzeugs 100 beinhaltet jedoch auch die vordere Antriebsbaugruppe 130b und die hintere Antriebsbaugruppe 130d. Es versteht sich, dass Bezugszeichen mit einer gemeinsamen Basisnummer (zum Beispiel 130a-d) an verschiedenen Stellen der Arbeitsmaschine positioniert sind, aber in Bezug auf ihre Rolle in dem System und Verfahren des Raupenkettenspannungsmanagements im Wesentlichen die gleichen Funktionen erfüllen, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Es versteht sich auch, dass jede Beschreibung einer Basisnummer allein für jede Komponente gilt, die die Basisnummer in ihrem Bezugszeichen beinhaltet. 1 illustrates an exemplary work machine 100 , in this example a tractor that has a tractor frame 102 , a driver's cab 110 , an engine room with an engine 120 , front drive assemblies 130a , 130b and rear drive assemblies 130c , 130d contains. The drive assemblies 130a-d can be referred to as landing gears. 1 shows only the left side of the working machine 100 with the front drive assembly 130a and the rear drive assembly 130c ; the right side of the vehicle 100 but also includes the front drive assembly 130b and the rear drive assembly 130d . It will be understood that reference numerals with a common base number (e.g. 130a-d) are positioned at different locations on the work machine, but with respect to their role in the system and method of track tension management, perform essentially the same functions, as described in more detail below will. It is also understood that any description of a basic number applies solely to every component that includes the basic number in its reference number.
Der Traktorrahmen 102 trägt die Fahrerkabine 110 und den Motor 120. Die Antriebsbaugruppen 130a-d tragen den Traktorrahmen 102 über dem Boden und stellen dem Fahrzeug 100 Antriebskraft bereit. Die Fahrerkabine 110 bietet dem Bediener eine freie Sicht auf den Bereich, der vom Fahrzeug 100 bearbeitet wird. Die Fahrerkabine 110 beinhaltet Steuerungen für den Bediener, um den Motor 120 und andere Komponenten der Arbeitsmaschine 100 zu steuern.The tractor frame 102 carries the driver's cab 110 and the engine 120 . The drive assemblies 130a-d carry the tractor frame 102 above the ground and park the vehicle 100 Driving power ready. The driver's cab 110 offers the operator a clear view of the area covered by the vehicle 100 is processed. The driver's cab 110 includes controls for the operator to control the engine 120 and other components of the work machine 100 to control.
2 veranschaulicht eine Seitenansicht einer Antriebsbaugruppe 130. Die Antriebsbaugruppe 130 beinhaltet einen Antriebsrahmen 134, ein Antriebsritzel 136, ein vorderes Zwischenrad 138, ein hinteres Zwischenrad 140, Mittelrollen 142 und eine antreibbare Raupenkette 144. Die antreibbare Raupenkette 144 kann als Riemen bezeichnet werden. Während zwei Mittelrollen 142 in dem in 2 gezeigten Beispiel veranschaulicht sind, gilt diese Offenbarung für Antriebsbaugruppen mit einer beliebigen Anzahl von Mittelrollen 142 und einer beliebigen Anordnung von Komponenten innerhalb der Antriebsbaugruppe 130. Ferner gilt die Offenbarung für jede Arbeitsmaschine 100 mit einstellbaren, gespannten antreibbaren Raupenketten. Die antreibbare Raupenkette 144, die veranschaulichend in 1-2 gezeigt ist, ist eine elastomere antreibbare Raupenkette 144, die andere spannungsbezogene Überlegungen von antreibbaren Raupenketten einführt, die vorwiegend aus Stahl (d. h. Kettenstege) hergestellt sind. Bei der elastomeren Raupenkette 144 handelt es sich beispielsweise um ein Verbundmaterial, das Gummi oder gummiartige Verbindungen, Stahl oder andere metallische Kabel und Gewebe- oder gewebeartige Verstärkungen umfasst. 2 Figure 3 illustrates a side view of a drive assembly 130 . The drive assembly 130 includes a drive frame 134 , a drive pinion 136 , a front idler 138 , a rear idler 140 , Center rolls 142 and a drivable caterpillar 144 . The drivable caterpillar chain 144 can be called a belt. During two middle roles 142 in the in 2 For example, as shown in the example shown, this disclosure applies to drive assemblies having any number of center rollers 142 and any arrangement of components within the drive assembly 130 . Furthermore, the disclosure applies to every work machine 100 with adjustable, tensioned, drivable caterpillar chains. The drivable caterpillar chain 144 which are illustrative in 1-2 shown is an elastomeric drivable track 144 , which introduces other tension-related considerations of drivable track chains that are made predominantly of steel (ie, chain stays). With the elastomer caterpillar chain 144 it is, for example, a composite material comprising rubber or rubber-like compounds, steel or other metallic cables and fabric or fabric-like reinforcements.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 ist das hintere Zwischenrad 140 in der veranschaulichenden Ausführungsform hinter dem vorderen Zwischenrad 138 positioniert und das Antriebsritzel 136 ist über den Zwischenrädern 138, 140 positioniert. Die Zwischenräder 138, 140, die Mittelrollen 142 und das Antriebsritzel 136 sind mit dem Antriebsrahmen 134 gekoppelt. Jedes der Zwischenräder 138, 140, der Mittelrollen 142 und des Antriebsritzels 136 kann in die antreibbare Raupenkette 144 eingreifen, um eine Geometrie der antreibbaren Raupenkette 144 zu definieren. Das Antriebsritzel 136 ist relativ zum Antriebsrahmen 134 drehbar, um die Drehung der antreibbaren Raupenkette 144 um den Antriebsrahmen 134 und die damit gekoppelten Komponenten anzutreiben.With further reference to 2 is the rear idler 140 behind the front idler in the illustrative embodiment 138 positioned and the drive pinion 136 is above the idler gears 138 , 140 positioned. The intermediate gears 138 , 140 who have favourited Center Rolls 142 and the drive pinion 136 are with the drive frame 134 coupled. Each of the intermediate gears 138 , 140 , the middle rollers 142 and the drive pinion 136 can in the drivable caterpillar chain 144 intervene to a geometry of the drivable caterpillar chain 144 define. The drive pinion 136 is relative to the drive frame 134 rotatable around the rotation of the drivable caterpillar chain 144 around the drive frame 134 and to drive the components connected to it.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Stellglied 146 an einem ersten Ende 148 mit dem Antriebsrahmen 134 und an einem zweiten Ende 150 mit dem vorderen Zwischenrad 138 gekoppelt. In einigen Fällen kann das Stellglied 146 als ein Spannzylinder, lineares Stellglied oder elektrisch angetriebenes Stellglied bezeichnet werden. Eine Feder 152 kann am ersten Ende 148 des Stellglieds 146 positioniert sein. Die Feder 152 ist an ihrem ersten Ende mit dem Stellglied 146 und an ihrem zweiten Ende mit dem Antriebsrahmen 134 gekoppelt, um Stöße zu absorbieren, die mit relativ geringen Änderungen der Geometrie der antreibbaren Raupenkette 144 während des Betriebs der Arbeitsmaschine 100 verbunden sind.As in 2 shown is an actuator 146 at a first end 148 with the drive frame 134 and at a second end 150 with the front idler 138 coupled. In some cases the actuator can 146 may be referred to as a tension cylinder, linear actuator, or electrically powered actuator. A feather 152 can end at the first 148 of the actuator 146 be positioned. The feather 152 is at its first end with the actuator 146 and at its second end to the drive frame 134 coupled to absorb shocks with relatively small changes in the geometry of the drivable track 144 during operation of the work machine 100 are connected.
Das zweite Ende 150 des Stellglieds 146 ist durch einen Bereich von Positionen relativ zum Antriebsrahmen 134, dem Antriebsritzel 136 und dem hinteren Zwischenrad 140 bewegbar. Der Bereich von Positionen des Stellglieds 146 beinhaltet eine vollständig ausgefahrene Position und eine vollständig eingefahrene Position. Gleichermaßen bewegt das Stellglied 146 das vordere Zwischenrad 138 durch einen Bereich von Positionen, einschließlich einer vollständig ausgefahrenen Position und einer vollständig eingefahrenen Position des vorderen Zwischenrads 138. Wenn das vordere Zwischenrad 138 in Richtung seiner vollständig ausgefahrenen Position bewegt wird, erhöht sich die Spannung der antreibbaren Raupenkette 144. Wenn das vordere Zwischenrad 138 in Richtung seiner vollständig eingefahrenen Position bewegt wird, verringert sich die Spannung auf der antreibbaren Raupenkette 144. Somit ist zu beachten, dass jede Position des vorderen Zwischenrades 138 einer unterschiedlichen Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 zugeordnet ist.The second ending 150 of the actuator 146 is through a range of positions relative to the drive frame 134 , the drive pinion 136 and the rear idler 140 moveable. The range of positions of the actuator 146 includes a fully extended position and a fully retracted position. Likewise, the actuator moves 146 the front idler 138 through a range of positions including a fully extended position and a fully retracted position of the front idler 138 . When the front idler 138 is moved toward its fully extended position, the tension on the drivable track increases 144 . When the front idler 138 is moved toward its fully retracted position, the tension on the drivable crawler belt is reduced 144 . It should therefore be noted that every position of the front idler 138 a different tension of the drivable caterpillar chain 144 assigned.
Obwohl 2 das Stellglied 146 zeigt, das mit dem vorderen Zwischenrad 138 gekoppelt ist, versteht es sich, dass ein Stellglied mit dem hinteren Zwischenrad 140 oder einer anderen Komponente der Antriebsbaugruppe 130 gekoppelt sein kann, die mit der antreibbaren Raupenkette 144 in Eingriff steht. Ein solches Stellglied kann die Komponente bewegen, die mit der antreibbaren Raupenkette 144 in Eingriff steht, um die Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 einzustellen. Die Beschreibung des Raupenkettenspannungssystems und des Verfahrens hierin kann gleichermaßen auf ein derartiges elektrisch angetriebenes Stellglied angewendet werden, das zur Verwendung mit den anderen hierin beschriebenen Komponenten geeignet ist.Even though 2 the actuator 146 shows that with the front idler 138 is coupled, it is understood that an actuator with the rear idler 140 or another component of the drive assembly 130 can be coupled with the drivable caterpillar 144 is engaged. Such an actuator can move the component associated with the drivable track 144 engages to tension the drivable crawler belt 144 to adjust. The description of the track tensioning system and method herein may equally be applied to such an electrically powered actuator that is suitable for use with the other components described herein.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Stellglied 146 einen Elektromotor 202, der dazu konfiguriert ist, elektrische Energie zu empfangen und mechanische Energie abzugeben. Beispielsweise empfängt der Elektromotor 202 elektrischen Strom und gibt mechanische Energie (in Form einer Drehung) in einer Menge ab, die der elektrischen Stromaufnahme an den Elektromotor 202 entspricht. Der Elektromotor 202 beinhaltet eine Motorabtriebswelle 204, die durch den Elektromotor 202 drehbar antreibbar ist. Die Motorabtriebswelle 204 kann im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn und mit variierenden Mengen an Drehmoment und/oder Drehzahl in Abhängigkeit von elektrischen Signalen angetrieben werden, die von einer Steuerung 180 empfangen werden, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben.As in 2 shown includes the actuator 146 an electric motor 202 configured to receive electrical energy and to deliver mechanical energy. For example, the electric motor receives 202 electrical current and gives off mechanical energy (in the form of a rotation) in an amount that corresponds to the electrical current consumption of the electric motor 202 is equivalent to. The electric motor 202 includes an engine output shaft 204 made by the electric motor 202 is rotatably drivable. The engine output shaft 204 can be clockwise or counterclockwise and with varying amounts be driven in terms of torque and / or speed as a function of electrical signals from a controller 180 as described in more detail below.
Die Motorabtriebswelle 204 ist mit einem Planetenwälzgewindetrieb 206 gekoppelt. Der Planetenwälzgewindetrieb 206 kann ein Planetengetriebesystem mit einer Drehausgabe beinhalten, die mechanisch an eine Dreh-zu-Linearbewegungsumwandlungsvorrichtung, wie etwa eine Kugelgewindespindel, gekoppelt ist. Somit ist der Planetenwälzgewindetrieb 206 konfiguriert, um eine Drehung der Motorabtriebswelle 204 in eine lineare Bewegung des Stellglieds 146 entlang einer Mittelachse des Stellglieds 146 umzuwandeln. Eine erste Drehrichtung der Motorabtriebswelle 204 ist mit der Ausfahren des linearen Stellglieds 146 verbunden und eine zweite Drehrichtung der Motorausgangswelle 204 ist mit dem Einfahren des linearen Stellglieds 146 verbunden.The engine output shaft 204 is with a planetary screw drive 206 coupled. The planetary screw drive 206 may include a planetary gear system with a rotary output mechanically coupled to a rotary to linear motion conversion device such as a ball screw. Thus the planetary screw drive is 206 configured to rotate the engine output shaft 204 into a linear movement of the actuator 146 along a central axis of the actuator 146 to convert. A first direction of rotation of the motor output shaft 204 is with the extension of the linear actuator 146 connected and a second direction of rotation of the engine output shaft 204 is with the retraction of the linear actuator 146 tied together.
In der in 2 gezeigten veranschaulichenden Ausführungsform beinhaltet der Planetenwälzgewindetrieb 206 eine Verschiebemutter 208 und eine Gewindewellenspindel 210, entlang der sich die Verschiebemutter 208 bewegt. Der Elektromotor 202 dreht die Motorabtriebswelle 204, um die Gewindespindel 210 zu drehen und eine lineare Bewegung der Verschiebemutter 208 anzutreiben. Die Verschiebemutter 208 ist fest mit dem zweiten Ende 150 des linearen Stellglieds 146 gekoppelt, und daher bewegt sich das zweite Ende 150 des linearen Stellglieds 146 axial in Verbindung mit der Verschiebemutter 208 entlang der Mittelachse des linearen Stellglieds 146. Die lineare Bewegung des zweiten Endes 150 des Stellglieds 146 bewegt das Zwischenrad 138, wie oben beschrieben, was wiederum die Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 einstellt, die mit dem Zwischenrad 138 in Eingriff steht.In the in 2 The illustrative embodiment shown includes the planetary screw drive 206 a sliding nut 208 and a threaded shaft spindle 210 along which the sliding nut 208 emotional. The electric motor 202 rotates the motor output shaft 204 to the lead screw 210 to rotate and a linear movement of the sliding nut 208 to drive. The sliding nut 208 is stuck to the second end 150 of the linear actuator 146 coupled, and therefore the second end moves 150 of the linear actuator 146 axially in connection with the sliding nut 208 along the central axis of the linear actuator 146 . The linear movement of the second end 150 of the actuator 146 moves the idler 138 , as described above, which in turn increases the tension of the drivable caterpillar 144 sets that with the idler 138 is engaged.
Es versteht sich, dass der Planetenwälzgewindetrieb 206 ein Beispiel für eine geeignete Anordnung für das Stellglied 146 ist, doch berücksichtigt diese Offenbarung ein beliebige Stellglied mit einem Elektromotor, der in der Lage ist, elektrischen Strom aufzunehmen und mechanische Energie abzugeben, die zum Ausfahren und Einfahren des Stellglieds verwendet wird.It goes without saying that the planetary screw drive 206 an example of a suitable arrangement for the actuator 146 however, this disclosure contemplates any actuator having an electric motor capable of receiving electrical power and delivering mechanical energy that is used to extend and retract the actuator.
Die Arbeitsmaschine 100 beinhaltet ferner eine Steuerung 180, die betriebsfähig mit dem Elektromotor 202 gekoppelt ist. Wie oben beschrieben, ist die Steuerung 180 konfiguriert, um die elektrische Stromeingabe an den Elektromotor 202 und die Drehrichtung der Abtriebswelle 204 des Elektromotors 202 zu steuern. Die Steuerung 180 kann einen Speicher und einen Prozessor beinhalten, der dazu konfiguriert ist, Anweisungen auszuführen, die in dem Speicher gespeichert sind. Die Steuerung 180 kann eine einzelne Steuerung oder eine Vielzahl von Steuerungen sein, die betriebsfähig miteinander gekoppelt sind. Die Steuerung 180 kann über WLAN, Bluetooth oder andere bekannte Mittel der drahtlosen Kommunikation fest verdrahtet oder drahtlos mit anderen Komponenten des elektrohydraulischen Systems verbunden sein. Die Steuerung 180 kann von der Arbeitsmaschine 100 untergebracht oder entfernt von der Arbeitsmaschine 100 positioniert sein.The working machine 100 also includes a controller 180 that are operable with the electric motor 202 is coupled. As described above, the control is 180 configured to provide electrical power input to the electric motor 202 and the direction of rotation of the output shaft 204 of the electric motor 202 to control. The control 180 may include a memory and a processor configured to execute instructions stored in the memory. The control 180 may be a single controller or a plurality of controllers operably coupled together. The control 180 can be hard-wired or wirelessly connected to other components of the electrohydraulic system via WLAN, Bluetooth, or other known means of wireless communication. The control 180 can from the working machine 100 housed or removed from the work machine 100 be positioned.
Die Steuerung 180 ist konfiguriert, um eine Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 auf Grundlage der in den Elektromotor 202 eingegebenen elektrischen Signale zu bestimmen. Beispielsweise können Werte der Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 und entsprechende Werte der Stromeingabe an den Elektromotor 202 (für jede Drehrichtung der Abtriebswelle 204) im Speicher der Steuerung 180 gespeichert werden. Die gespeicherten Werte können die Form von Strom-zu-Drehmoment-Nachschlagtabellen für den Elektromotor 202 annehmen. In einigen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 anstatt der elektrischen Stromeingabe zu überwachen, da Faktoren zusätzlich zu elektrischem Strom (zum Beispiel Reibung und Drehrichtung) die Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 beeinflussen können. Dennoch zieht diese Offenbarung auch Ausführungsformen in Betracht, bei denen die Steuerung 180 nur die elektrische Stromeingabe an den Elektromotor 202 anweist und überwacht. In jedem Fall ist die Steuerung 180 konfiguriert, um die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 130 auf Grundlage der Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 oder auf Grundlage der elektrischen Stromeingabe an den Elektromotor 202 zu bestimmen.The control 180 is configured to provide a torque output of the electric motor 202 based on in the electric motor 202 to determine input electrical signals. For example, values of the torque output of the electric motor 202 and corresponding values of the current input to the electric motor 202 (for each direction of rotation of the output shaft 204 ) in the controller memory 180 get saved. The stored values can take the form of current-to-torque look-up tables for the electric motor 202 accept. In some embodiments, it may be advantageous to control the torque output of the electric motor 202 instead of monitoring the electrical current input, as factors in addition to electrical current (for example friction and direction of rotation) the torque output of the electric motor 202 can influence. However, this disclosure also contemplates embodiments in which the controller 180 just the electrical current input to the electric motor 202 instructs and monitors. In any case, the controller is 180 configured to the actual tension of the drivable track 130 based on the torque output of the electric motor 202 or based on the electrical current input to the electric motor 202 to determine.
Die Steuerung 180 ist außerdem konfiguriert, elektrische Signale, die in den Elektromotor 202 eingegeben werden, automatisch zu steuern, um das lineare Stellglied 146 zu bewegen, und daher automatisch eine tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 auf Grundlage eines oder mehrerer überwachter Steuerfaktoren, die mit der Arbeitsmaschine 100 verbunden sind, einzustellen, wofür im Folgenden Beispiele ausführlicher beschrieben werden.The control 180 is also configured to take electrical signals into the electric motor 202 entered to automatically control to the linear actuator 146 to move, and therefore automatically an actual tension of the drivable caterpillar chain 144 based on one or more monitored control factors associated with the machine 100 are connected, for which examples are described in more detail below.
In einigen Ausführungsformen weist die Steuerung 180 den Elektromotor 202 aktiv an, das linearen Stellglied 146 zu bewegen, um eine tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 auf Grundlage eines oder mehrerer überwachter Steuerfaktoren einzustellen, die der Arbeitsmaschine 100 zugeordnet sind. Was mit „aktiv“ gemeint ist, ist kontinuierlich und automatisch. In anderen Ausführungsformen weist die Steuerung 180 den Elektromotor 202 an, das lineare Stellglied 146 zu bewegen, um die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 auf Grundlage der Steuerfaktoren einzustellen, doch tut die Steuerung 180 dies nur in bestimmten Intervallen oder nur als Reaktion auf einen oder mehrere überwachte Steuerfaktoren (d. h. automatisch, aber nicht kontinuierlich).In some embodiments, the controller has 180 the electric motor 202 active on, the linear actuator 146 to move to an actual tension of the drivable caterpillar 144 on the basis of one or more monitored control factors to set those of the driven machine 100 assigned. What is meant by “active” is continuous and automatic. In other embodiments, the controller 180 the electric motor 202 on, the linear actuator 146 move to the actual tension of the drivable track 144 based on the tax factors set, but the controls do 180 this only at certain intervals or only in response to one or more monitored control factors (ie automatically, but not continuously).
Wie in 3 vorgeschlagen, beinhalten die Steuerfaktoren durch ein nicht einschränkendes Beispiel: (i) eine Drehmomentausgabe des Motors der Arbeitsmaschine 302, (ii) eine Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors 304, (iii) eine Drehzahl der Arbeitsmaschine 306, (iv) eine Änderungsrate der Drehzahl der Arbeitsmaschine 308, (v) eine Position eines Bremspedals der Arbeitsmaschine 310, (vi) eine Änderungsrate der Position des Bremspedals 312, (vii) eine Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 313, (viii) eine Änderung der Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 314 und (viii) eine Soll-Spannung der elastomeren antreibbaren Raupenkette 316. Beispiele für die Steuerfaktoren und ihre jeweiligen Auswirkungen auf das System und das Verfahren des Raupenkettenspannungsmanagements werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.As in 3 As proposed, the control factors include, by way of non-limiting example: (i) a torque output of the engine of the work machine 302 , (ii) a rate of change in the torque output of the engine 304 , (iii) a speed of the work machine 306 , (iv) a rate of change in the rotational speed of the work machine 308 , (v) a position of a brake pedal of the work machine 310 , (vi) a rate of change in the position of the brake pedal 312 , (vii) a direction of travel of the work machine 313 , (viii) a change in the direction of travel of the working machine 314 and (viii) a desired tension of the elastomeric drivable track 316 . Examples of the control factors and their respective effects on the crawler belt tension management system and method are described in more detail below.
Die Steuerung 180 kann mit einer Motorsteuereinheit (ECU) oder Sensoren, die dem Motor 120 zugeordnet sind, gekoppelt sein, um Signale zu empfangen, die die Drehmomentausgabe des Motors 120 angeben. Die Drehmomentausgabe des Motors 120 kann sich erhöhen oder verringern und dies bei verschiedenen Raten. Wenn sich die Arbeitsmaschine 100 beispielsweise bergauf bewegt oder schnell beschleunigt, kann sich die Drehmomentausgabe des Motors 120 erhöhen, und wenn sich die Arbeitsmaschine 100 bergab bewegt oder schnell verlangsamt, kann sich die Drehmomentausgabe des Motors 120 verringern. Somit ist die Steuerung 180 konfiguriert, um Signale zu überwachen oder zu empfangen, die die Drehmomentausgabe des Motors 304 angeben (siehe 3), und das Stellglied 146 auf Grundlage der Drehmomentausgabe des Motors 302 ausfahren oder einfahren. Gleichermaßen ist die Steuerung 180 konfiguriert, Signale zu überwachen oder zu empfangen, die die Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors 304 angeben, und das Stellglied 146 auf Grundlage der Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors 304 ausfahren oder einfahren. Die Steuerung 180 ist ferner konfiguriert, um das Stellglied 146 anzuweisen, auf Grundlage der Drehmomentausgabe des Motors 302 oder der Änderungsrate der Drehmomentausgabe des Motors 304 in einer festen Position zu bleiben.The control 180 can use an engine control unit (ECU) or sensors that control the engine 120 are associated, coupled to receive signals indicative of the torque output of the engine 120 indicate. The torque output of the engine 120 can increase or decrease at different rates. When the work machine 100 for example, moving uphill or accelerating rapidly, the torque output of the motor may change 120 increase, and if the working machine 100 Moving downhill or slowing down rapidly can affect the torque output of the motor 120 to decrease. Thus the control is 180 configured to monitor or receive signals related to the torque output of the motor 304 specify (see 3 ), and the actuator 146 based on the torque output of the motor 302 extend or retract. The controls are the same 180 configured to monitor or receive signals indicative of the rate of change in the torque output of the motor 304 specify and the actuator 146 based on the rate of change in the torque output of the engine 304 extend or retract. The control 180 is also configured to the actuator 146 based on the torque output of the engine 302 or the rate of change in the torque output of the motor 304 to stay in a fixed position.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 180 konfiguriert, um Signale zu überwachen oder zu empfangen, die die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 306 und/oder die Änderungsrate der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 308 anzeigen. Die Steuerung 180 ist konfiguriert, das Stellglied 146 auf Grundlage der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 306 und/oder der Änderungsrate der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 308 auszufahren oder einzufahren. Die Steuerung 180 ist ferner konfiguriert, das Stellglied 146 anzuweisen, auf Grundlage der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 306 und/oder der Änderungsrate der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 308 in einer festen Position zu bleiben. Die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 100 kann eine Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung, Rückwärtsbewegung oder Bewegung in jeder anderen Fahrtrichtung sein.In some embodiments, the control is 180 configured to monitor or receive signals indicating the speed of the work machine 306 and / or the rate of change in the speed of the work machine 308 Show. The control 180 is configured, the actuator 146 based on the speed of the work machine 306 and / or the rate of change in the speed of the work machine 308 extend or retract. The control 180 is further configured the actuator 146 based on the speed of the work machine 306 and / or the rate of change in the speed of the work machine 308 to stay in a fixed position. The speed of the work machine 100 can be a speed of forward movement, backward movement or movement in any other direction of travel.
Die Arbeitsmaschine 100 kann einen Bremsmechanismus beinhalten, der beispielsweise mithilfe eines Bremspedals betätigbar ist, das in der Fahrerkabine 110 positioniert ist. Das Bremspedal kann ein komprimierbares Bremspedal sein, das in eine vollständig angehobene Position vorgespannt und in eine vollständig niedergedrückte Position bewegbar (d. h. komprimierbar) ist. Die Steuerung 180 ist konfiguriert, um Signale zu überwachen oder zu empfangen, die die Position des Bremspedals 310 oder die Änderungsrate der Position des Bremspedals 312 anzeigen. Die Steuerung 180 ist konfiguriert, um das Stellglied 146 basierend auf der Position des Bremspedals 310 oder der Änderungsrate der Position des Bremspedals 312 auszufahren oder einzufahren. Die Steuerung 180 ist ferner dazu konfiguriert, das Stellglied 146 anzuweisen, basierend auf der Position des Bremspedals 310 oder der Änderungsrate der Position des Bremspedals 312 in einer fixierten Position zu bleiben.The working machine 100 may include a braking mechanism that can be actuated, for example, with the aid of a brake pedal located in the driver's cab 110 is positioned. The brake pedal may be a compressible brake pedal that is biased to a fully raised position and moveable (ie, compressible) to a fully depressed position. The control 180 is configured to monitor or receive signals indicating the position of the brake pedal 310 or the rate of change in the position of the brake pedal 312 Show. The control 180 is configured to the actuator 146 based on the position of the brake pedal 310 or the rate of change in the position of the brake pedal 312 extend or retract. The control 180 is also configured to the actuator 146 based on the position of the brake pedal 310 or the rate of change in the position of the brake pedal 312 to stay in a fixed position.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 180, wie oben vorgeschlagen, konfiguriert, ein Signal zu bestimmen oder zu empfangen, das eine Änderungsrate (z. B. Verringerung) der Geschwindigkeit 308 und/oder die Änderungsrate der Position des Bremspedals 310 angibt. Die Steuerung 180 ist konfiguriert, um die Rate der Verringerung der Geschwindigkeit mit einer Schwellenrate der Verringerung der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 100 zu vergleichen. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuerung 180 konfiguriert, die Änderungsrate der Position des Bremspedals mit einem Schwellenwert der Änderungsrate der Position des Bremspedals zu vergleichen. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Rate der Verringerung der Geschwindigkeit und/oder die Änderungsrate der Position des Bremspedals den entsprechenden Schwellenwert überschreitet, ist die Steuerung 180 konfiguriert, Signale an den Elektromotor zu senden, um die Position des linearen Stellglieds 146 auszufahren oder zu fixieren.In some embodiments, the control is 180 configured as suggested above to determine or receive a signal indicative of a rate of change (e.g., decrease) in speed 308 and / or the rate of change in the position of the brake pedal 310 indicates. The control 180 is configured to match the rate of decrease in speed with a threshold rate of decrease in speed of the work machine 100 to compare. In addition or as an alternative, there is the control 180 configured to compare the rate of change of the position of the brake pedal with a threshold value of the rate of change of the position of the brake pedal. In response to determining that the rate of decrease in speed and / or the rate of change in position of the brake pedal exceeds the appropriate threshold, control is 180 configured to send signals to the electric motor to determine the position of the linear actuator 146 extend or fix.
Das Auftreten von: (a) der Rate der Verringerung der Geschwindigkeit 308, die eine Schwellenrate der Verringerung der Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 100 übersteigt, oder (b) der Änderungsrate der Position des Bremspedals 312, die eine Schwellenrate der Änderung der Position des Bremspedals übersteigt, kann als Notbremsereignis bezeichnet werden. Während eines Notbremsereignisses neigen antreibbare Raupenketten herkömmlicher Arbeitsmaschinen dazu, sich vom Antriebsritzel zu bündeln oder zu trennen. In der hier beschriebenen Ausführungsform wiest die Steuerung 180 das lineare Stellglied 146 an, sich als Reaktion auf das Erkennen eines Notbremsereignisses auszufahren oder in seiner Position fixiert zu bleiben, um der Tendenz der antreibbaren Raupenkette 144 zum Bündeln oder Trennen von dem Antriebsritzel 136 entgegenzuwirken.The occurrence of: (a) the rate of decrease in speed 308 , which is a threshold rate of decrease in the speed of the work machine 100 or (b) the rate of change in the position of the brake pedal 312 that exceeds a threshold rate of change in the position of the brake pedal may be considered an emergency braking event are designated. During an emergency braking event, drivable tracks on conventional work machines have a tendency to bundle or separate from the drive sprocket. In the embodiment described here, the controller wiest 180 the linear actuator 146 to extend or remain fixed in position in response to the detection of an emergency braking event, in order to counteract the tendency of the drivable track 144 for bundling or separating from the drive pinion 136 to counteract.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 180 konfiguriert, um Signale zu überwachen oder zu empfangen, die die Fahrtrichtung 313 und/oder eine Änderung der Fahrtrichtung 314 der Arbeitsmaschine anzeigen. Die Steuerung 180 ist dazu konfiguriert, das Stellglied 146 auf Grundlage der Fahrtrichtung 313 und/oder einer Änderung der Fahrtrichtung 314 der Arbeitsmaschine auszufahren oder einzufahren. In einigen Ausführungsformen kann ein Signal verwendet werden, das eine Änderung der Fahrtrichtung anzeigt, um die Spannungseinstellung der antreibbaren Raupenkette 144 einzuleiten. Zum Beispiel kann die Steuerung 180 ein Signal senden, um die antreibbare Raupenkette 144 einzustellen, wenn die Arbeitsmaschine 100 zwischen Vorwärts- und Neutralbetriebsbedingungen oder zwischen Neutral- und Rückwärtsbetriebsbedingungen bewegt wird.In some embodiments, the control is 180 configured to monitor or receive signals indicating the direction of travel 313 and / or a change in the direction of travel 314 of the working machine. The control 180 is configured to do this, the actuator 146 based on the direction of travel 313 and / or a change in direction of travel 314 extend or retract the driven machine. In some embodiments, a signal indicative of a change in direction of travel may be used to adjust the tension setting of the drivable track 144 initiate. For example, the controller can 180 send a signal to the drivable caterpillar 144 adjust when the work machine 100 is moved between forward and neutral operating conditions or between neutral and reverse operating conditions.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 ist die Steuerung 180 konfiguriert, um ein Signal zu empfangen, das einer Soll-Spannung 316 der antreibbaren Raupenkette 144 zugeordnet ist. Die Soll-Spannung 316 kann von einem Benutzer über eine Bedienersteuerung eingegeben werden, oder die Soll-Spannung 316 kann ein Nennspannungswert sein, der der Antriebsbaugruppe 130 der Arbeitsmaschine 100 zugeordnet ist. Mit „Nennspannung“ ist ein für den zu erwartenden Betrieb der Arbeitsmaschine 100 geeigneter Spannungs-Sollwert für die jeweilige antreibbare Raupenkette 144 gemeint.With further reference to 3 is the controller 180 configured to receive a signal corresponding to a desired voltage 316 the drivable caterpillar chain 144 assigned. The target voltage 316 can be entered by a user via an operator control, or the setpoint voltage 316 can be a nominal voltage value that of the drive assembly 130 the working machine 100 assigned. "Nominal voltage" is a for the expected operation of the machine 100 suitable voltage setpoint for the respective drivable caterpillar chain 144 meant.
In jedem Fall ist die Steuerung konfiguriert, um die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 130 aktiv mit der Soll-Spannung (z. B. Nennspannung) der antreibbaren Raupenkette 130 zu vergleichen. Wenn die Steuerung 180 bestimmt, dass die tatsächliche Spannung über einer Schwellendifferenz von der Soll-Spannung 316 liegt, weist die Steuerung 180 den Elektromotor 202 an, das lineare Stellglied 146 zu bewegen, so dass die tatsächliche Spannung in Richtung der Soll-Spannung 316 eingestellt wird.In either case, the controller is configured to reflect the actual tension of the drivable track 130 active with the target voltage (e.g. nominal voltage) of the drivable caterpillar chain 130 to compare. When the controller 180 determines that the actual voltage is above a threshold difference from the target voltage 316 the controller assigns 180 the electric motor 202 on, the linear actuator 146 to move so that the actual tension towards the target tension 316 is set.
Bei Verwendung bestimmt die Steuerung 180 aktiv die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 auf Grundlage der Drehmomentausgabe des Elektromotors 202 oder der elektrischen Stromeingabe an den Elektromotor 202. In einem iterativen Prozess vergleicht die Steuerung 180 dann die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 mit der Soll-Spannung 316 der antreibbaren Raupenkette 144. Wie oben beschrieben, passt die Steuerung 180 die tatsächliche Spannung in Richtung der Soll-Spannung 316 an, wenn die tatsächliche Spannung über einer Schwellendifferenz von der Soll-Spannung 316 liegt.When used, the controller determines 180 active the actual tension of the drivable caterpillar chain 144 based on the torque output of the electric motor 202 or the electrical current input to the electric motor 202 . The controller compares in an iterative process 180 then the actual tension of the drivable track 144 with the target voltage 316 the drivable caterpillar chain 144 . As described above, the controls fit 180 the actual tension in the direction of the target tension 316 on when the actual voltage is above a threshold difference from the target voltage 316 lies.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung konfiguriert, um Signale an den Elektromotor 202 zu senden, um das lineare Stellglied 146 in seine vollständig eingefahrene Position einzufahren und anschließend das lineare Stellglied 146 in eine Position auszufahren, die der Soll-Spannung 316 zugeordnet ist. Dieser Vorgang kann auf Grundlage eines der Steuerfaktoren 302-314 durchgeführt werden. Beispielsweise kann dieser Vorgang durchgeführt werden (basierend auf dem Steuerfaktor 314), wenn die Arbeitsmaschine 100 zwischen Vorwärts- und Neutralbetriebsbedingungen oder zwischen Neutral- und Rückwärtsbetriebsbedingungen bewegt wird.In some embodiments, the controller is configured to send signals to the electric motor 202 to send to the linear actuator 146 retract to its fully retracted position and then the linear actuator 146 extend to a position that corresponds to the set voltage 316 assigned. This process can be based on one of the control factors 302 - 314 be performed. For example, this process can be performed (based on the tax factor 314 ) when the working machine 100 is moved between forward and neutral operating conditions or between neutral and reverse operating conditions.
Ferner kann der vorstehend beschriebene Ein-/Ausfahrvorgang als Kalibrierungsprozess für das lineare Stellglied 146 durchgeführt werden. Wenn das lineare Stellglied 146 zum Beispiel aus seiner vollständig eingefahrenen Position ausgefahren wird, kann die Steuerung 180 Folgendes überwachen: (i) die elektrische Stromeingabe an den Elektromotor 202 und/oder die Drehmomentausgabe des Elektromotors 202, (ii) die Drehrichtung der Abtriebswelle 204 und (iii) die Spannung der antreibbaren Raupenkette 144, um Parameter des Elektromotors 202 zu identifizieren, die der Nennspannung der antreibbaren Raupenkette 144 zugeordnet sind.Furthermore, the above-described extension / retraction process can be used as a calibration process for the linear actuator 146 be performed. When the linear actuator 146 for example, when it is extended from its fully retracted position, the controller can 180 Monitor: (i) the electrical current input to the electric motor 202 and / or the torque output of the electric motor 202 , (ii) the direction of rotation of the output shaft 204 and (iii) the tension of the drivable track 144 to set parameters of the electric motor 202 identify the rated tension of the drivable crawler belt 144 assigned.
Nachdem die Nennspannung identifiziert wurde, kann die Nennspannung basierend auf Benutzereingaben oder basierend auf anderen überwachten Steuerfaktoren angepasst werden. Somit können die anderen Steuerfaktoren 302-314 verwendet werden, um die Soll-Spannung 316 aktiv weg von ihrem Nennwert (d. h. kalibrierten Wert) einzustellen. Wie oben beschrieben, bestimmt die Steuerung 180 aktiv die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144, und die Steuerung 180 vergleicht die tatsächliche Spannung der antreibbaren Raupenkette 144 mit der (jetzt eingestellten) Soll-Spannung 316 der antreibbaren Raupenkette 144. Wenn die tatsächliche Spannung über einer Schwellendifferenz von der Soll-Spannung 316 liegt, weist die Steuerung 180 den Elektromotor 180 an, die tatsächliche Spannung in Richtung der Soll-Spannung 316 anzupassen.After the nominal voltage is identified, the nominal voltage can be adjusted based on user input or based on other monitored control factors. Thus, the other control factors 302 - 314 used to set the desired voltage 316 actively set away from their nominal value (ie calibrated value). As described above, the controller determines 180 active the actual tension of the drivable caterpillar chain 144 , and the controller 180 compares the actual tension of the drivable track 144 with the (now set) target voltage 316 the drivable caterpillar chain 144 . When the actual voltage is above a threshold difference from the target voltage 316 the controller assigns 180 the electric motor 180 on, the actual tension in the direction of the target tension 316 adapt.
Bezugnehmend nun auf 4 kann die Arbeitsmaschine 100 ein vorderes Paar Antriebsbaugruppen 130a, 130b und ein hinteres Paar Antriebsbaugruppen 130c, 130d beinhalten. Die Antriebsbaugruppen 130a-d beinhalten jeweils die Elektromotoren 202a-d, die elektrisch angetriebenen linearen Stellglieder 146a-d, die Zwischenräder 138a-d und die antreibbaren Raupenketten 144a-d. Wie oben vorgeschlagen, ist die Spannung in jeder antreibbaren Raupenkette 144a-d durch Bewegung (Ausfahren oder Einfahren) der entsprechenden linearen Stellglieder 146a-d einstellbar. Wie in 4 gezeigt, ist jeder Elektromotor 202a-d unabhängig elektrisch mit der Steuerung 180 gekoppelt. Somit ist die Steuerung 180 konfiguriert, um unterschiedliche elektrische Signale an jeden Elektromotor 202a-d zu senden. Daher ist die Steuerung 180 konfiguriert, um jedes lineare Stellglied 146a-d unabhängig von jedem anderen linearen Stellglied 146a-d anzupassen.Referring now to 4th can the working machine 100 a front pair of drive assemblies 130a , 130b and a rear pair of drive assemblies 130c , 130d include. The drive assemblies 130a-d each contain the electric motors 202a-d who have favourited electrically powered linear actuators 146a-d , the intermediate gears 138a-d and the drivable caterpillars 144a-d . As suggested above, the tension is in any drivable track 144a-d by moving (extending or retracting) the corresponding linear actuators 146a-d adjustable. As in 4th shown is every electric motor 202a-d independent electrical with the control 180 coupled. Thus the control is 180 configured to send different electrical signals to each electric motor 202a-d to send. Hence the control 180 configured to any linear actuator 146a-d independent of any other linear actuator 146a-d adapt.
Es versteht sich, dass, wie oben beschrieben, die Steuerung 180 konfiguriert ist, um jedes lineare Stellglied 146a-d auf Grundlage von mindestens einem der Steuerfaktoren 302-316 einzustellen (d. h. auszufahren, einzufahren oder zu fixieren).It is understood that, as described above, the controller 180 is configured to any linear actuator 146a-d based on at least one of the tax factors 302 - 316 adjust (ie extend, retract or lock).
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 180 so konfiguriert, dass sie die linearen Stellglieder 146a-b, die dem vorderen Paar antreibbarer Raupenketten 144a-b zugeordnet sind, unabhängig von den linearen Stellgliedern 146c-d, die dem hinteren Paar antreibbarer Raupenketten 144c-d zugeordnet sind, oder umgekehrt basierend auf dem mindestens einen überwachten Steuerfaktor 302-316 anpasst.In some embodiments, the control is 180 configured to use the linear actuators 146a-b that are attached to the front pair of drivable caterpillars 144a-b are assigned, regardless of the linear actuators 146c-d that are attached to the rear pair of drivable caterpillars 144c-d are assigned, or vice versa based on the at least one monitored control factor 302 - 316 adapts.
Während die Offenbarung in den Zeichnungen und in der vorstehenden Beschreibung detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist eine solche Darstellung und Beschreibung als beispielhaft und nicht einschränkend anzusehen, wobei zu verstehen ist, dass veranschaulichende Ausführungsform(en) gezeigt und beschrieben wurden und dass alle Änderungen und Modifikationen, die im Geltungsbereich der Offenbarung liegen, geschützt werden sollen. Es wird darauf hingewiesen, dass alternative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglicherweise nicht alle beschriebenen Merkmale enthalten, aber dennoch von einigen Vorteilen solcher Merkmale profitieren. Fachleute können problemlos ihre eigenen Ausführungen entwickeln, die eines oder mehrere der Merkmale der vorliegenden Offenbarung beinhalten und dem Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung entsprechen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.While the disclosure has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, it is to be understood that such illustration and description are illustrative and not restrictive, it being understood that illustrative embodiment (s) have been shown and described and that all changes and Modifications that are within the scope of the disclosure are to be protected. It should be noted that alternative embodiments of the present disclosure may not include all of the features described, but still benefit from some advantages of such features. Those skilled in the art can easily develop their own embodiments incorporating one or more of the features of the present disclosure and falling within the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
