DE102021208983A1 - Method for controlling a self-propelled working machine - Google Patents

Method for controlling a self-propelled working machine Download PDF

Info

Publication number
DE102021208983A1
DE102021208983A1 DE102021208983.6A DE102021208983A DE102021208983A1 DE 102021208983 A1 DE102021208983 A1 DE 102021208983A1 DE 102021208983 A DE102021208983 A DE 102021208983A DE 102021208983 A1 DE102021208983 A1 DE 102021208983A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
self
height difference
propelled
working machine
controlling
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.)
Granted
Application number
DE102021208983.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102021208983B4 (en
Inventor
Gabriela Jager
Markus Birk
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021208983.6A priority Critical patent/DE102021208983B4/en
Publication of DE102021208983A1 publication Critical patent/DE102021208983A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102021208983B4 publication Critical patent/DE102021208983B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
    • A01B63/002—Devices for adjusting or regulating the position of tools or wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/12—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0015—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety
    • B60W60/0016—Planning or execution of driving tasks specially adapted for safety of the vehicle or its occupants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • B60K2023/046—Axle differential locking means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • B60K2023/0841—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch for locking a central differential, e.g. by using a lock-up clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/54—Audio sensitive means, e.g. ultrasound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/20—Static objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/12—Differentials
    • B60W2710/125—Locking status
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22—Agricultural vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22—Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221—Tractors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100), mit den Schritten: Bestimmen (S1) eines Höhenunterschieds (10) zwischen einem Fahrgestell (110) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) und einer unterhalb des Fahrgestells (100) ausgebildeten Bodenoberfläche (4), Vergleichen (S2) des bestimmten Höhenunterschieds (10) mit einem vorbestimmten Höhenunterschied (20) zwischen dem Fahrgestell (110) und einer Aufstandsfläche (22) eines Rads (120) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100), und Steuern (S3) eines Sperrdifferentials (130) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) basierend auf einem aus dem Schritt des Vergleichens (S2) resultierenden Vergleichsergebnis (V2). Zudem eine Steuereinrichtung (200) zum Durchführen des Verfahrens und eine selbstfahrende Arbeitsmaschine (100) mit einem Sperrdifferential (130) und einer solchen Steuereinrichtung (200).

Figure DE102021208983A1_0000
A method for controlling a self-propelled working machine (100), with the steps: determining (S1) a height difference (10) between a chassis (110) of the self-propelled working machine (100) and a ground surface (4) formed below the chassis (100), Comparing (S2) the determined height difference (10) with a predetermined height difference (20) between the chassis (110) and a contact area (22) of a wheel (120) of the self-propelled working machine (100), and controlling (S3) a locking differential (130 ) of the self-propelled working machine (100) based on a comparison result (V2) resulting from the step of comparing (S2). In addition, a control device (200) for carrying out the method and a self-propelled work machine (100) with a locking differential (130) and such a control device (200).
Figure DE102021208983A1_0000

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf eine selbstfahrende Arbeitsmaschine.The present invention relates to a method and a control device for controlling a self-propelled work machine. The present invention also relates to a self-propelled working machine.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, das Umfeld eines Fahrzeugs mit auf dem Fahrzeug angebrachter Sensorik zu erfassen, um das Fahrzeug basierend auf mit der Sensorik erfasster Daten zu steuern. So ist es beispielsweise für ein automatisiertes Steuern des Fahrzeugs bekannt, basierend auf derartigen Daten einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegenden und für das Fahrzeug befahrbaren Bereich zu ermitteln. Hierfür können in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Hindernisse oder potentielle Kollisionsobjekte erkannt werden.It is known to detect the surroundings of a vehicle using sensors fitted to the vehicle in order to control the vehicle based on data recorded with the sensors. It is thus known, for example, for automated control of the vehicle, based on such data to determine an area ahead in the direction of travel of the vehicle and in which the vehicle can drive. For this purpose, obstacles ahead in the direction of travel of the vehicle or potential collision objects can be detected.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine. Bei der selbstfahrenden Arbeitsmaschine kann es sich um eine Baumaschine oder eine Landmaschine handeln. Das Verfahren kann zum automatisierten Steuern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine durchgeführt werden. Bei der selbstfahrenden Arbeitsmaschine kann es sich daher um eine automatisiert oder teilautomatisiert betreibbare Arbeitsmaschine handeln. Eine teilautomatisiert betreibbare Arbeitsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass sie manuell bedienbar und mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisiert steuerbar ist.In one aspect, the present invention relates to a method for controlling a self-propelled work machine. The self-propelled work machine can be a construction machine or an agricultural machine. The method can be carried out for the automated control of the self-propelled working machine. The self-propelled work machine can therefore be a work machine that can be operated in an automated or partially automated manner. A working machine that can be operated partially automatically is characterized in that it can be operated manually and controlled automatically by means of the method according to the invention.

Das Verfahren weist als einen Schritt ein Bestimmen eines Höhenunterschieds zwischen einem Fahrgestell der selbstfahrenden Arbeitsmaschine und einer unterhalb des Fahrgestells ausgebildeten Bodenoberfläche auf. Bei dem Höhenunterschied kann es sich um eine Höhendifferenz eines Höhenniveaus des Fahrgestells und eines Höhenniveaus der Bodenoberfläche handeln. Das Fahrgestell kann ein Fahrzeugrahmen, Chassis oder Untergestell der selbstfahrenden Arbeitsmaschine sein.The method includes as a step determining a height difference between a chassis of the self-propelled working machine and a ground surface formed below the chassis. The height difference may be a height difference between a height level of the chassis and a height level of the ground surface. The chassis can be a vehicle frame, chassis or subframe of the self-propelled work machine.

Die Bodenfläche kann eine für die selbstfahrende Arbeitsmaschine befahrbare oder nicht befahrbare Oberfläche eines unterhalb des Fahrgestells ausgebildeten Bodens sein. Eine für die selbstfahrende Arbeitsmaschine befahrbare Oberfläche kann unterhalb der Bodenoberfläche ausgebildet sein, wobei die selbstfahrende Arbeitsmaschine dann in den Boden eingesunken ist. Bei der Bodenfläche kann es sich somit auch um eine Oberfläche eines losen Bodenmaterials, beispielsweise eine Oberfläche von Wasser oder Sand, handeln.The floor surface can be a surface of a floor formed below the chassis that the self-propelled working machine can or cannot drive on. A surface for the self-propelled working machine to travel on may be formed below the ground surface, with the self-propelled working machine then being sunk into the ground. The ground surface can thus also be a surface of a loose ground material, for example a surface of water or sand.

Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Vorbestimmen des Höhenunterschieds zwischen dem Fahrgestell und der Aufstandsfläche des Rads aufweisen. Der vorbestimmte Höhenunterschied kann während oder vor einer Fahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine bestimmt werden. Beispielsweise kann der vorbestimmte Höhenunterschied während einer Fahrt auf einem festen Bodenbelag, beispielsweise auf einer Asphaltschicht, bestimmt werden.The method may include, as a further step, predetermining the difference in height between the chassis and the footprint of the wheel. The predetermined difference in height can be determined during or before driving the self-propelled working machine. For example, the predetermined height difference can be determined while driving on a solid floor covering, for example on an asphalt layer.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Vergleichen des bestimmten Höhenunterschieds mit einem vorbestimmten Höhenunterschied zwischen dem Fahrgestell und einer Aufstandsfläche eines Rads der selbstfahrenden Arbeitsmaschine auf. Die Aufstandsfläche des Rads kann ein Bestandteil der befahrbaren Bodenoberfläche sein. Ein aus dem Schritt des Vergleichens resultierendes Vergleichsergebnis kann sein, dass der bestimmte Höhenunterschied kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied ist. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Vergleichens geprüft werden, ob der bestimmte Höhenunterschied kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied ist. Noch ein weiteres aus dem Schritt des Vergleichens resultierendes Vergleichsergebnis kann sein, dass der bestimmte Höhenunterschied größer als der vorbestimmte Höhenunterschied ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Vergleichens geprüft werden, ob der bestimmte Höhenunterschied größer als ein vordefinierter Mindesthöhenunterschied ist. Bei dem Mindesthöhenunterschied kann es sich um einen Vergleichswert handeln, mit welchem der Höhenunterschied auf Plausibilität geprüft werden kann. Auch eine Verschmutzung des Ultraschallsensors oder ein Kontakt desselben mit einem Fremdobjekt und einem daraus resultierenden Höhenunterschied, welcher sich nicht auf die Bodenoberfläche bezieht, kann somit erkannt werden.As a further step, the method has a comparison of the determined height difference with a predetermined height difference between the chassis and a contact area of a wheel of the self-propelled working machine. The footprint of the wheel may be part of the drivable ground surface. A comparison result resulting from the comparison step can be that the determined height difference is smaller than the predetermined height difference. According to one embodiment of the method, it can be checked in the step of comparing whether the determined height difference is smaller than the predetermined height difference. Yet another comparison result resulting from the step of comparing can be that the determined height difference is greater than the predetermined height difference. According to a further embodiment of the method, it can be checked in the comparison step whether the determined height difference is greater than a predefined minimum height difference. The minimum height difference can be a comparative value with which the plausibility of the height difference can be checked. Soiling of the ultrasonic sensor or contact of the same with a foreign object and a height difference resulting therefrom, which does not relate to the floor surface, can thus be detected.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Steuern eines Sperrdifferentials der selbstfahrenden Arbeitsmaschine basierend auf einem aus dem Schritt des Vergleichens resultierenden Vergleichsergebnis auf. Bei dem Sperrdifferential kann es sich um ein als Differentialsperre ausgebildetes Differentialgetriebe handeln. Das Sperrdifferential kann als Querdifferential zum Drehzahlausgleich zwischen Rädern einer angetriebenen Achse ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Sperrdifferential als Längsdifferential zum Drehzahlausgleich zwischen mindestens zwei angetriebenen Achsen ausgebildet sein. Im Schritt des Steuerns des Sperrdifferentials kann ein Steuersignal zum Aktivieren einer Differentialsperre ausgegeben werden, wenn der bestimmte Höhenunterschied kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied ist. Im Schritt des Steuerns des Sperrdifferentials kann das Steuersignal nicht ausgegeben werden, wenn der bestimmte Höhenunterschied kleiner als der vordefinierte Mindesthöhenunterschied ist.As a further step, the method includes controlling a locking differential of the self-propelled working machine based on a comparison result resulting from the comparison step. The locking differential can be a differential gear designed as a differential lock. The locking differential can be designed as a transverse differential to equalize the speed between the wheels of a driven axle. Alternatively or additionally, the locking differential can be designed as a longitudinal differential for speed compensation between at least two driven axles. In the step of controlling the locking differential, a control signal be output signal for activating a differential lock when the determined level difference is smaller than the predetermined level difference. In the step of controlling the locking differential, the control signal cannot be output if the determined level difference is smaller than the predefined minimum level difference.

Im Schritt des Steuerns kann eine Sperrwirkung des Sperrdifferentials basierend auf dem aus dem Schritt des Vergleichens resultierenden Vergleichsergebnis aktiviert oder deaktiviert werden. Die Sperrwirkung kann eine starre Kopplung von mindestens zwei angetriebenen Rädern aufweisen, welche in gekoppeltem Zustand mit gleicher Drehzahl angetrieben werden. Im Schritt des Steuerns kann ein Steuersignal zum Aktivieren der Sperrwirkung des Sperrdifferentials ausgegeben werden, wenn aus dem Schritt des Vergleichens als resultierendes Vergleichsergebnis vorliegt, dass der bestimmte Höhenunterschied kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied ist. Alternativ dazu kann im Schritt des Steuerns ein Steuersignal zum Deaktivieren der Sperrwirkung des Sperrdifferentials ausgegeben werden, wenn als Vergleichsergebnis vorliegt, dass der bestimmte Höhenunterschied größer als der vorbestimmte Höhenunterschied ist.In the control step, a locking effect of the locking differential can be activated or deactivated based on the result of the comparison resulting from the comparison step. The locking effect can have a rigid coupling of at least two driven wheels, which are driven at the same speed in the coupled state. In the control step, a control signal for activating the locking effect of the locking differential can be output if the result of the comparison step is that the determined height difference is smaller than the predetermined height difference. As an alternative to this, a control signal for deactivating the locking effect of the locking differential can be output in the control step if the result of the comparison is that the determined height difference is greater than the predetermined height difference.

Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, die Sperrwirkung eines Sperrdifferentials auf eine aktuell für eine Fahrstrategie der selbstfahrenden Arbeitsmaschine relevante Bodenbeschaffenheit anzupassen. Weist der von der selbstfahrenden Arbeitsmaschine befahrende Boden loses Bodenmaterial auf, kann dies zu einem Einsinken der selbstfahrenden Arbeitsmaschine in das lose Bodenmaterial führen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein derartiges Einsinken basierend auf dem Schritt des Vergleichens der Höhenunterschiede erkannt werden kann. Die Sperrwirkung des Sperrdifferentials kann daher mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nur dann aktiviert werden, wenn ein vorliegender Zugkraftanstieg aus einem Einsinken der selbstfahrenden Arbeitsmaschine in einen aktuell befahrenen Boden resultiert. Bei dem Aktivieren der Sperrwirkung des Sperrdifferentials kann dabei in vorteilhafter Weise unterschieden werden, ob der Zugkraftanstieg aus dem Einsinken oder einer anderen Ursache, beispielsweise aus einer befahrenen Steigung, resultiert.With the method according to the present invention, it is thus possible to adapt the locking effect of a locking differential to a ground condition that is currently relevant for a driving strategy of the self-propelled work machine. If the ground on which the self-propelled working machine is driven has loose soil material, this can lead to the self-propelled working machine sinking into the loose soil material. The invention is based on the knowledge that such a sinking can be recognized based on the step of comparing the height differences. The locking effect of the locking differential can therefore only be activated with the method according to the present invention if a present increase in traction results from the self-propelled machine sinking into the ground currently being traveled on. When the locking effect of the limited-slip differential is activated, it can advantageously be distinguished whether the increase in tractive force results from sinking or another cause, for example from an incline being traveled.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen von Höhenmessdaten eines an einer Unterseite des Fahrgestells angebrachten Ultraschallsensors zu der Bodenoberfläche aufweisen. Die Höhenmessdaten zu der Bodenoberfläche können auf mindestens einer Höhenmessung des Ultraschallsensors basieren. Ein Messstrahl des Ultraschallsensors kann nach unten auf die Bodenoberfläche ausgerichtet sein. Der Ultraschallsensor kann an einem Unterboden des Fahrgestells angebracht sein. Mit dem Ultraschallsensor können die Höhenmessungen in einem Nahbereich unter dem Fahrgestell in einem aktuellen Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine effizient erfasst werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Bestimmens des Höhenunterschieds basierend auf den eingelesenen Messdaten durchgeführt werden. Die Höhenunterschiede können sich jeweils auf eine Anbauposition des Ultraschallsensors an der Unterseite des Fahrgestells beziehen. Bei dem bestimmten Höhenunterschied kann es sich daher um einen Höhenunterschied zwischen der Anbauposition und der unterhalb des Fahrgestells ausgebildeten Bodenoberfläche handeln. Zudem kann es sich bei dem vorbestimmten Höhenunterschied um einen zwischen der Anbauposition und der Aufstandsfläche des Rads vorbestimmten Höhenunterschied handeln. Als Höhenbezug für den Schritt des Vergleichens der Höhenunterschiede kann somit ein Höhenniveau durch die Anbauposition des Ultraschallsensors verwendet werden.According to one embodiment of the method, this can have, as a further step, reading in height measurement data from an ultrasonic sensor attached to an underside of the chassis in relation to the ground surface. The height measurement data on the ground surface can be based on at least one height measurement of the ultrasonic sensor. A measuring beam of the ultrasonic sensor can be directed downwards onto the ground surface. The ultrasonic sensor may be attached to an underbody of the chassis. With the ultrasonic sensor, the height measurements in a close range under the chassis can be efficiently recorded in a current driving state of the self-propelled working machine. According to this embodiment, the step of determining the height difference can be carried out on the basis of the measurement data that has been read in. The height differences can each relate to a mounting position of the ultrasonic sensor on the underside of the chassis. The height difference determined can therefore be a height difference between the attachment position and the floor surface formed below the chassis. In addition, the predetermined height difference can be a predetermined height difference between the attachment position and the contact area of the wheel. A height level due to the mounting position of the ultrasonic sensor can thus be used as a height reference for the step of comparing the height differences.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Ultraschallsensor in Vorwärtsfahrtrichtung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine vor einem Vorderrad der selbstfahrenden Arbeitsmaschine angebracht sein. Die mit dem Ultraschallsensor erfassten Messdaten können sich somit auf einen Bereich der Bodenoberfläche beziehen, welche benachbart zu der Aufstandsfläche des Rads ist. Zudem kann durch die vor dem Vorderrad vorgesehene Anbringposition des Ultraschallsensors ein Verschmutzen des Ultraschallsensors durch von dem Rad aufgewühltes Bodenmaterial vermieden werden.According to a further embodiment of the method, the ultrasonic sensor can be attached in the forward direction of travel of the self-propelled machine in front of a front wheel of the self-propelled machine. The measurement data recorded with the ultrasonic sensor can thus relate to an area of the ground surface which is adjacent to the contact area of the wheel. In addition, as a result of the attachment position of the ultrasonic sensor provided in front of the front wheel, soiling of the ultrasonic sensor by soil material stirred up by the wheel can be avoided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Einsinktiefe der selbstfahrenden Arbeitsmaschine in einen unterhalb des Fahrgestells ausgebildeten Boden basierend auf dem Vergleichsergebnis aufweisen. Als Vergleichsergebnis kann eine Differenz zwischen dem vorbestimmten Höhenunterschied und dem bestimmten Höhenunterschied ermittelt werden. Die Differenz kann der bestimmten Einsinktiefe entsprechen. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Steuerns des Sperrdifferentials basierend auf der bestimmten Einsinktiefe durchgeführt werden. Der Schritt des Steuerns kann durchgeführt werden, wenn die bestimmte Einsinktiefe eine vordefinierte Mindesteinsinktiefe überschreitet. Somit kann das Aktivieren der Sperrwirkung des Sperrdifferentials bei einem zu vernachlässigenden Einsinken der selbstfahrenden Arbeitsmaschine vermieden werden.According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, determining a sinking depth of the self-propelled machine into a ground formed below the chassis based on the result of the comparison. A difference between the predetermined difference in height and the determined difference in height can be determined as the result of the comparison. The difference can correspond to the determined sinking depth. According to this embodiment, the step of controlling the locking differential may be performed based on the determined sinkage depth. The step of controlling can be performed when the determined depth of immersion exceeds a predefined minimum depth of immersion. The activation of the locking effect of the locking differential can thus be avoided when the self-propelled machine sinks to a negligible extent.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Vergleichens der Höhenunterschiede der bestimmte Höhenunterschied mit einem Toleranzintervall des vorbestimmten Höhenunterschieds verglichen werden. Das Toleranzintervall kann zwischen einem vorbestimmten maximalen Höhenunterschied und einem vorbestimmten minimalen Höhenunterschied aufgespannt sein. Die Zuverlässigkeit für das resultierende Vergleichsergebnis kann somit erhöht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen des Toleranzintervalls des vorbestimmten Höhenunterschieds basierend auf mindestens einem Parameter von einem Zustandsparameter des Rads, einem Zustandsparameter einer Federung des Fahrgestells und einem auf die selbstfahrende Arbeitsmaschine einwirkenden Lastparameter aufweisen. Bei dem Zustandsparameter des Rads kann es sich um einen Reifendruck oder einen variierenden Raddurchmesser handeln. According to a further embodiment of the method, in the step of comparing the height differences, the determined height difference can be compared with a tolerance interval of the predetermined height difference. The tolerance interval can be spanned between a predetermined maximum height difference and a predetermined minimum height difference. The reliability of the resulting comparison result can thus be increased. According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, determining the tolerance interval of the predetermined height difference based on at least one parameter from a state parameter of the wheel, a state parameter of a suspension of the chassis and a load parameter acting on the self-propelled machine. The condition parameter of the wheel can be a tire pressure or a varying wheel diameter.

Bei dem Zustandsparameter der Federung kann es sich um einen Federweg handeln. Bei dem Lastparameter kann es sich um die Maximallast einer von der selbstfahrenden Arbeitsmaschine transportierten Ladung handeln. Derartige auf den zu bestimmenden Höhenunterschied einwirkende Fremdgrößen können somit zusätzlich berücksichtigt werden und das Sperrdifferential unter Berücksichtigung der Einflussgrößen robuster angesteuert werden.The state parameter of the suspension can be a spring deflection. The load parameter can be the maximum load of a load transported by the self-propelled work machine. External variables of this type acting on the height difference to be determined can thus also be taken into account and the locking differential can be controlled more robustly, taking into account the influencing variables.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Toleranzintervalls der mindestens eine Parameter während einer Fahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine eingelernt werden. Der mindestens eine Parameter kann mittels KI-Methoden eingelernt werden. Der mindestens eine Parameter kann somit automatisiert bestimmt werden.According to a further embodiment of the method, in the step of determining the tolerance interval, the at least one parameter can be learned while the self-propelled machine is driving. The at least one parameter can be taught using AI methods. The at least one parameter can thus be determined automatically.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Bestimmens des Höhenunterschieds mehrmals durchgeführt werden. Somit können eine Vielzahl von Höhenunterschieden bestimmt werden. Die Höhenunterschiede können daher kontinuierlich während der Fahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine bestimmt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Streuungsparameters in der Vielzahl an bestimmten Höhenunterschieden aufweisen. Bei dem Streuungsparameter kann es sich um die Varianz der bestimmten Höhenunterschiede handeln. Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Ableiten einer Welligkeit der Bodenoberfläche basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter aufweisen. Ein Eintauchen des Rads in Wellentäler der Bodenoberfläche kann somit im Unterschied zu einem Einsinken des Rads aus der abgeleiteten Welligkeit erkannt werden. Hierfür kann die abgeleitete Welligkeit mit einer vordefinierten Mindestwelligkeit verglichen werden. Ist die abgeleitete Welligkeit größer als die vordefinierte Mindestwelligkeit, kann es sich um ein Eintauchen und nicht um ein Einsinken des Rads handeln. Der Schritt des Steuerns des Sperrdifferentials kann basierend auf der abgeleiteten Welligkeit durchgeführt werden. Das Steuersignal zum Aktivieren der Sperrwirkung kann somit basierend auf dem Vergleichsergebnis ausgegeben werden, wenn die abgeleitete Welligkeit die Mindestwelligkeit unterschreitet.According to a further embodiment of the method, the step of determining the height difference can be carried out several times. A large number of height differences can thus be determined. The differences in height can therefore be determined continuously while the self-propelled work machine is being driven. According to this embodiment, the method can include, as a further step, determining a scattering parameter in the plurality of height differences determined. The scatter parameter can be the variance of the height differences determined. As a further step, the method can include deriving a waviness of the ground surface based on the determined scattering parameter. A plunging of the wheel into wave troughs of the ground surface can thus be recognized from the derived waviness, in contrast to a sinking of the wheel. For this purpose, the derived ripple can be compared with a predefined minimum ripple. If the derived ripple is greater than the predefined minimum ripple, the wheel may be dipping and not sinking. The step of controlling the locking differential may be performed based on the derived ripple. The control signal for activating the blocking effect can thus be output based on the result of the comparison if the derived ripple falls below the minimum ripple.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern der Längsdynamik der selbstfahrenden Arbeitsmaschine basierend auf dem Vergleichsergebnis aufweisen. Im Schritt des Ausgebens des Steuersignals kann eine Antriebsdrehzahl für das Sperrdifferential erhöht werden, um zusätzlich zum Aktivieren der Sperrwirkung eine Leistungssteigerung herbeizuführen. Eine angeforderte Geschwindigkeit der selbstfahrenden Arbeitsmaschine kann so auch bei einem Einsinken der Arbeitsmaschine in den Boden aufrechterhalten werden.According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, outputting a control signal for controlling the longitudinal dynamics of the self-propelled machine based on the result of the comparison. In the step of outputting the control signal, a drive speed for the locking differential can be increased in order to bring about an increase in performance in addition to activating the locking effect. A requested speed of the self-propelled working machine can thus be maintained even if the working machine sinks into the ground.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Ausgeben eines Steuersignals zum Ansteuern einer Kommunikationseinrichtung zum Kommunizieren eines Fahrerhinweises aufweisen. Bei dem Fahrerhinweis kann es sich um einen Hinweis an einen Fahrer der selbstfahrenden Arbeitsmaschine handeln, den Reifendruck des Rads zu überprüfen. Bei dem Radzustand kann es sich um den beschriebenen Zustandsparameter des Rads handeln. Der Schritt des Ausgebens des Steuersignals kann basierend auf dem aus dem Schritt des Vergleichens resultierenden Vergleichsergebnis durchgeführt werden. Ein vermeintliches Einsinken eines Rads basieren auf einem Reifendruckverlust kann somit erkannt werden.According to a further embodiment of the method, this can have, as a further step, outputting a control signal for activating a communication device for communicating a driver instruction. The driver message can be a message to a driver of the self-propelled work machine to check the tire pressure of the wheel. The wheel status can be the described status parameter of the wheel. The step of outputting the control signal can be carried out based on the comparison result resulting from the step of comparing. A supposed sinking of a wheel based on a tire pressure loss can thus be detected.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann überprüft werden, ob an dem Sperrdifferential ein Momentenanstieg anliegt. Der Schritt des Steuerns des Sperrdifferentials kann durchgeführt werden, wenn als Prüfergebnis des Prüfens vorliegt, dass ein Momentenanstieg vorliegt. Somit kann das Aktivieren der Sperrwirkung vermieden werden, wenn die selbstfahrende Arbeitsmaschine lediglich in Wasser eingesunken ist. Ein bei einem Einsinken in Wasser nicht notwendiges Aktivieren der Sperrwirkung kann somit vermieden werden.According to a further embodiment of the method, it can be checked whether there is an increase in torque at the locking differential. The step of controlling the locking differential can be carried out if the result of the check is that there is an increase in torque. The activation of the blocking effect can thus be avoided when the self-propelled working machine has merely submerged in water. Activation of the blocking effect, which is not necessary when sinking into water, can thus be avoided.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, das Sperrdifferential anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann entsprechende Schnittstellen und Einheiten aufweisen, welche zum Durchführen jedes der zum vorhergehenden Aspekt beschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet sind.In a further aspect, the invention relates to a control device which is set up to carry out the steps of the method according to the above to carry out going aspect. The control device can be set up to control the locking differential. The control device can have corresponding interfaces and units, which are set up to carry out each of the method steps described for the previous aspect.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, welche ein Sperrdifferential und die Steuereinrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum Steuern des Sperrdifferentials aufweist. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine kann wie zum vorhergehenden Aspekt beschrieben ausgebildet sein.In a further aspect, the present invention relates to a self-propelled work machine which has a locking differential and the control device according to the preceding aspect for controlling the locking differential. The self-propelled machine can be designed as described for the previous aspect.

Ausführungsformen und Merkmale einer der vorhergehenden Aspekte können entsprechende Ausführungsformen und Merkmale eines anderen der vorhergehenden Aspekte bilden.Embodiments and features of one of the preceding aspects may form corresponding embodiments and features of another of the preceding aspects.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine selbstfahrende Arbeitsmaschine in einem nicht in einem Boden eingesunkenen Fahrzustand und eine Steuereinrichtung gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung. 1 FIG. 12 shows a self-propelled working machine in a driving state not buried in a ground and a control device according to a respective embodiment of the invention.
  • 2 zeigt die selbstfahrende Arbeitsmaschine aus 1 in einem eingesunkenen Fahrzustand. 2 shows the self-propelled working machine 1 in a sunken driving condition.
  • 3 zeigt schematisch Höhenmessungen zur Erläuterung der Erfindung. 3 shows schematically height measurements to explain the invention.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a flow chart of a method for controlling the self-propelled working machine according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments

1 zeigt eine selbstfahrende Arbeitsmaschine 100. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 weist eine Steuereinrichtung 200 zum Steuern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 auf. Die Arbeitsmaschine 100 weist zudem ein Sperrdifferential 130 auf, welches mit der Steuereinrichtung 200 steuerbar ist und in einem in den Figuren nicht gezeigten Antriebsstrang der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 angeordnet ist. 1 12 shows a self-propelled work machine 100. The self-propelled work machine 100 has a control device 200 for controlling the self-propelled work machine 100. FIG. The work machine 100 also has a locking differential 130, which can be controlled with the control device 200 and is arranged in a drive train, not shown in the figures, of the self-propelled work machine 100.

Die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 weist einen Ultraschallsensor 30 auf, welcher an einem Fahrgestell 110 der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 angeordnet ist. Der Ultraschallsensor 30 ist an einem Unterboden 112 des Fahrgestells 110 angeordnet, wobei der Ultraschallsensor 30 in Vorwärtsfahrtrichtung F der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 vor einem Vorderrad 122 der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 angeordnet ist.The self-propelled work machine 100 has an ultrasonic sensor 30 which is arranged on a chassis 110 of the self-propelled work machine 100 . The ultrasonic sensor 30 is arranged on an underbody 112 of the chassis 110 , the ultrasonic sensor 30 being arranged in front of a front wheel 122 of the self-propelled machine 100 in the forward travel direction F of the self-propelled machine 100 .

Die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 fährt auf einem Boden 3, welcher eine Bodenoberfläche 4 aufweist. In dem in 1 gezeigten Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 sind die Räder 120 der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 nicht in den Boden 3 eingesunken. Die Bodenoberfläche 4 entspricht in dem in 1 gezeigten Fahrzustand einer Aufstandsfläche 22 der Räder 120. Der Ultraschallsensor 30 ist derart an dem Unterboden 112 angeordnet und ausgerichtet, dass ein Messstrahl 32 des Ultraschallsensors 30 nach unten auf die Bodenoberfläche 4 gerichtet ist. Zwischen dem Ultraschallsensor 30 und der Bodenoberfläche 4 ist in dem in 1 gezeigten Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100, in welchem diese nicht in den Boden 3 eingesunken ist, ein vorbestimmter Höhenunterschied 20 ausgebildet.The self-propelled working machine 100 runs on a floor 3 which has a floor surface 4 . in the in 1 shown driving state of the self-propelled working machine 100, the wheels 120 of the self-propelled working machine 100 are not sunk into the ground 3. The bottom surface 4 corresponds to the in 1 shown driving state of a contact area 22 of the wheels 120. The ultrasonic sensor 30 is arranged and aligned on the underbody 112 that a measuring beam 32 of the ultrasonic sensor 30 is directed downwards onto the floor surface 4. Between the ultrasonic sensor 30 and the floor surface 4 is in the 1 shown driving state of the self-propelled machine 100, in which it is not sunk into the ground 3, a predetermined height difference 20 is formed.

Die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 weist eine Federung 114 auf, mit welcher das Fahrgestell 110 relativ zu den Rädern 120 gefedert ist. Der vorbestimmte Höhenunterschied 20 bezieht sich auf einen vorbestimmten mittleren Federungszustand der Federung 114.The self-propelled work machine 100 has a suspension 114 with which the chassis 110 is sprung relative to the wheels 120 . The predetermined height difference 20 relates to a predetermined mean suspension state of the suspension 114.

2 zeigt die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 aus 1, in einem weiteren Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100, in welchem die Räder 120 der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 in den Boden 3 eingesunken sind. Die Bodenoberfläche 4 befindet sich in dem in 2 gezeigten weiteren Fahrzustand oberhalb der Aufstandsfläche 22 der Räder 120 in dem Boden 3. 2 12 shows the self-propelled working machine 100. FIG 1 , In another driving state of the self-propelled working machine 100, in which the wheels 120 of the self-propelled working machine 100 have sunk into the ground 3. The bottom surface 4 is in the in 2 further driving condition shown above the contact area 22 of the wheels 120 in the ground 3.

Zwischen dem Ultraschallsensor 30 und der Bodenoberfläche 4 ist in dem in 2 gezeigtem Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100, in welchem diese in den Boden 3 eingesunken ist, ein bestimmter Höhenunterschied 10 ausgebildet. Der bestimmte Höhenunterschied 10 ist um eine Einsinktiefe 24 der Räder 120 in den Boden 3 kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied 20. Der Messstrahl 32 des Ultraschallsensors 30, welcher auch in dem in 2 gezeigten Fahrzustand nach unten auf die Bodenoberfläche 4 gerichtet ist, dringt zumindest teilweise nicht in den Boden 3 ein.Between the ultrasonic sensor 30 and the floor surface 4 is in the 2 shown driving state of the self-propelled machine 100, in which it is sunk into the ground 3, a certain height difference 10 is formed. The determined height difference 10 is smaller than the predetermined height difference 20 by a sinking depth 24 of the wheels 120 in the ground 3. The measuring beam 32 of the ultrasonic sensor 30, which is also shown in FIG 2 shown driving state is directed downwards onto the ground surface 4 does not penetrate into the ground 3 at least partially.

In 3 sind mit dem Ultraschallsensor 30 bestimmte Höhenunterschiede 10 dargestellt, welche in einer die Zeit 26 darstellenden Abszisse in dem in 3 gezeigten Diagramm aufgetragen sind. Die Höhenunterschiede 10 entsprechen in der Ordinate des Diagramms zeitlich beabstandeten Höhenmessungen 28 des Ultraschallsensors 30. Die Höhenmessungen 28 beziehen sich auf den in 2 gezeigten Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100, in welchem diese um die Einsinktiefe 24 in den Boden 3 eingesunken ist.In 3 determined height differences 10 are shown with the ultrasonic sensor 30, which are shown in an abscissa representing the time 26 in the 3 shown diagram are plotted. The height differences 10 correspond in the ordinate of the diagram to time-spaced height measurements 28 of the ultrasonic sensor 30. The height measurements 28 relate to the 2 shown driving state of the self-propelled machine 100, in which it has sunk to the sinking depth 24 in the ground 3.

Die in diesem Fahrzustand bestimmten Höhenunterschiede 10 sind kleiner als der in dem in 1 gezeigten Fahrzustand vorbestimmten Höhenunterschied 20, in welchem die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 nicht um die Einsinktiefe 24 in den Boden 3 eingesunken ist. Um den vorbestimmten Höhenunterschied 20 ist ein Toleranzintervall 21 gebildet, welches eine untere Intervallgrenze 21 a und eine obere Intervallgrenze 21b aufweist. Die untere Intervallgrenze 21a entspricht einem in den Figuren nicht gezeigten maximal eingefederten Federungszustand der Federung 114. Die obere Intervallgrenze 21b entspricht einem in den Figuren nicht gezeigten maximal ausgefederten Federungszustand der Federung 114. Die Höhenunterschiede 10 befinden sich außerhalb des Toleranzintervalls 21 und sind kleiner als die untere Intervallgrenze 21a. Ein Mittelwert 11 der bestimmten Höhenunterschiede 10 über einen zeitlichen Verlauf der Höhenunterschiede 10 befindet sich auch außerhalb des Toleranzintervalls 21 und ist kleiner als die untere Intervallgrenze 21a.The height differences 10 determined in this driving state are smaller than in 1 shown driving condition predetermined height difference 20, in which the self-propelled machine 100 is not sunk to the sinking depth 24 in the ground 3. A tolerance interval 21 is formed around the predetermined height difference 20, which has a lower interval limit 21a and an upper interval limit 21b. The lower interval limit 21a corresponds to a maximum deflection state of the suspension 114, not shown in the figures. The upper interval limit 21b corresponds to a maximum deflection state of the suspension 114, not shown in the figures. The height differences 10 are outside of the tolerance interval 21 and are smaller than the lower interval limit 21a. A mean value 11 of the height differences 10 determined over a course of the height differences 10 over time is also outside the tolerance interval 21 and is smaller than the lower interval limit 21a.

In 4 sind Verfahrensschritte eines Verfahren zum Steuern der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 in einem zeitlichen Ablauf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Verfahrensschritte werden von der Steuereinrichtung 200 während einer Fahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 durchgeführt, welche den in 2 gezeigten Fahrzustand aufweist.In 4 method steps of a method for controlling the self-propelled working machine 100 are shown in a time sequence according to an embodiment of the invention. The method steps are carried out by the control device 200 during a journey of the self-propelled working machine 100, which in 2 shown driving condition.

In einem Schritt S0 wird der vorbestimmte Höhenunterschied 20 in dem in 1 gezeigten Fahrzustand, in welchem die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 nicht in den Boden 3 eingesunken ist vorbestimmt. In einem weiteren Schritt S1 werden die bestimmten Höhenunterschiede 10 in dem in 2 gezeigten Fahrzustand bestimmt. Der Schritt S0 wird durchgeführt, wenn sich die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 temporär in dem in 1 gezeigten Fahrzustand befindet.In a step S0, the predetermined height difference 20 in the in 1 shown driving state in which the self-propelled working machine 100 is not sunk into the ground 3 is predetermined. In a further step S1, the determined height differences 10 in the 2 shown driving condition determined. The step S0 is performed when the self-propelled working machine 100 is temporarily in the in 1 driving condition shown.

In einem weiteren Schritt S2 werden die bestimmten Höhenunterschiede 10 mit dem vorbestimmten Höhenunterschied 20 verglichen. In einem Unterschritt wird der Mittelwert 11 der bestimmten Höhenunterschiede 10 mit dem Toleranzintervall 21 des vorbestimmten Höhenunterschieds 20 verglichen. In einem weiteren Unterschritt wird geprüft, ob der Mittelwert 11 kleiner als die untere Intervallgrenze 21a des Toleranzintervalls 21 ist. In dem in 2 gezeigten und in 3 ausgewerteten Fahrzustand der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 liegt als Vergleichsergebnis V2 vor, dass der Mittelwert 11 kleiner als die untere Intervallgrenze 21a des Toleranzintervalls 21 ist.In a further step S2, the determined height differences 10 are compared with the predetermined height difference 20. In a sub-step, the mean value 11 of the height differences 10 determined is compared with the tolerance interval 21 of the predetermined height difference 20 . In a further sub-step, it is checked whether the mean value 11 is smaller than the lower interval limit 21a of the tolerance interval 21 . in the in 2 shown and in 3 When the driving state of the self-propelled machine 100 is evaluated, the comparison result V2 is that the mean value 11 is smaller than the lower interval limit 21a of the tolerance interval 21 .

In einem weiteren Schritt S3 wird das Sperrdifferential 130 basierend auf dem Vergleichsergebnis V2 von der Steuereinrichtung 200 gesteuert. Liegt als Vergleichsergebnis V2 vor, dass der Mittelwert 11 kleiner als die untere Intervallgrenze 21 a des Toleranzintervalls 21 ist, wird eine Sperrwirkung des Sperrdifferentials 130 aktiviert. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine 100 bewegt sich somit in dem in 2 gezeigten Fahrzustand mit aktiviertem Sperrdifferential 130 fort. Das Aktivieren des Sperrdifferentials 130 wird so mit dem Verfahren automatisiert angesteuert. In einem weiteren optionalen Schritt S4 wird die Längsdynamik der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 basierend auf dem Vergleichsergebnis V2 von der Steuereinrichtung 200 derart gesteuert, dass sich die Fahrgeschwindigkeit der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 erhöht. Hierfür wird eine Motordrehzahl eines in den Figuren nicht gezeigten Antriebsmotors der selbstfahrenden Arbeitsmaschine 100 automatisiert erhöht.In a further step S3, the locking differential 130 is controlled by the control device 200 based on the comparison result V2. If the comparison result V2 is that the mean value 11 is smaller than the lower interval limit 21a of the tolerance interval 21, a locking effect of the locking differential 130 is activated. The self-propelled working machine 100 thus moves in the 2 shown driving condition with activated locking differential 130 on. The activation of the locking differential 130 is controlled automatically with the method. In a further optional step S4, the longitudinal dynamics of the self-propelled work machine 100 are controlled by the control device 200 based on the comparison result V2 in such a way that the driving speed of the self-propelled work machine 100 increases. For this purpose, a motor speed of a drive motor, not shown in the figures, of the self-propelled working machine 100 is automatically increased.

BezugszeichenlisteReference List

33
BodenFloor
44
Bodenoberflächefloor surface
1010
Höhenunterschiedheight difference
2020
vorbestimmter Höhenunterschiedpredetermined height difference
2121
Toleranzintervalltolerance interval
21a21a
unter Intervallgrenzebelow interval limit
21b21b
obere Intervallgrenzeupper interval limit
2222
Aufstandsflächefootprint
2424
Einsinktiefesinking depth
2626
ZeitTime
2828
Höhenmessungaltitude measurement
3030
Ultraschallsensorultrasonic sensor
3232
Messstrahlmeasuring beam
100100
selbstfahrende Arbeitsmaschineself-propelled working machine
110110
Fahrgestellchassis
112112
Unterbodenunderbody
114114
Federungsuspension
120120
Radwheel
122122
Vorderradfront wheel
130130
Sperrdifferentiallimited slip differential
200200
Steuereinrichtungcontrol device
Ff
Vorwärtsfahrtrichtungforward driving direction
S0S0
Vorbestimmen HöhenunterschiedPredetermine height difference
S1S1
Bestimmen HöhenunterschiedDetermine height difference
S2S2
Vergleichen HöhenunterschiedeCompare elevation changes
S3S3
Steuern SperrdifferentialControl locking differential
S4S4
Steuern LängsdynamikControl longitudinal dynamics
V2v2
Vergleichsergebniscomparison result

Claims (12)

Verfahren zum Steuern einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100), mit den Schritten: Bestimmen (S1) eines Höhenunterschieds (10) zwischen einem Fahrgestell (110) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) und einer unterhalb des Fahrgestells (100) ausgebildeten Bodenoberfläche (4), Vergleichen (S2) des bestimmten Höhenunterschieds (10) mit einem vorbestimmten Höhenunterschied (20) zwischen dem Fahrgestell (110) und einer Aufstandsfläche (22) eines Rads (120) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100), und Steuern (S3) eines Sperrdifferentials (130) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) basierend auf einem aus dem Schritt des Vergleichens (S2) resultierenden Vergleichsergebnis (V2).Method for controlling a self-propelled working machine (100), with the steps: determining (S1) a height difference (10) between a chassis (110) of the self-propelled working machine (100) and a ground surface (4) formed below the chassis (100), comparing (S2) the determined height difference (10) with a predetermined height difference (20) between the chassis (110) and a contact area (22) of a wheel (120) of the self-propelled working machine (100), and controlling (S3) a locking differential (130) the self-propelled working machine (100) based on a comparison result (V2) resulting from the step of comparing (S2). Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt eines Einlesens von Höhenmessdaten eines an einer Unterseite des Fahrgestells (110) angebrachten Ultraschallsensors (30) zu der Bodenoberfläche (4), wobei der Schritt des Bestimmens (S1) des Höhenunterschieds (10) basierend auf den eingelesenen Messdaten durchgeführt wird.procedure after claim 1 , with the further step of reading in height measurement data from an ultrasonic sensor (30) attached to an underside of the chassis (110) in relation to the ground surface (4), the step of determining (S1) the height difference (10) being carried out on the basis of the measurement data read in . Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Ultraschallsensor (30) in Vorwärtsfahrtrichtung (F) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) vor einem Vorderrad (122) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) angebracht ist.procedure after claim 2 , wherein the ultrasonic sensor (30) in the forward travel direction (F) of the self-propelled machine (100) is mounted in front of a front wheel (122) of the self-propelled machine (100). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Vergleichens (S2) der Höhenunterschiede (10, 20) geprüft wird, ob der bestimmte Höhenunterschied (10) kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied (20) ist, und wobei im Schritt des Steuerns (S3) des Sperrdifferentials (130) ein Steuersignal zum Aktivieren einer Differentialsperre ausgegeben wird, wenn der bestimmte Höhenunterschied (10) kleiner als der vorbestimmte Höhenunterschied (20) ist.Method according to one of the preceding claims, wherein in the step of comparing (S2) the height differences (10, 20) it is checked whether the determined height difference (10) is smaller than the predetermined height difference (20), and wherein in the step of controlling (S3 ) of the locking differential (130), a control signal for activating a differential lock is output when the specific height difference (10) is less than the predetermined height difference (20). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Bestimmens einer Einsinktiefe (24) der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) in einen unterhalb des Fahrgestells (110) ausgebildeten Boden (3) basierend auf dem Vergleichsergebnis (V2), wobei der Schritt des Steuerns (S3) des Sperrdifferentials (130) basierend auf der bestimmten Einsinktiefe (24) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, with the further step of determining a sinking depth (24) of the self-propelled working machine (100) into a floor (3) formed below the chassis (110) based on the comparison result (V2), the step of controlling (S3) of the locking differential (130) based on the determined sinking depth (24). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt des Vergleichens (S2) der Höhenunterschiede (10, 20) der bestimmte Höhenunterschied (10) mit einem Toleranzintervall (21) des vorbestimmten Höhenunterschieds (20) verglichen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in the step of comparing (S2) the height differences (10, 20), the determined height difference (10) is compared with a tolerance interval (21) of the predetermined height difference (20). Verfahren nach Anspruch 6, mit dem weiteren Schritt eines Bestimmens des Toleranzintervalls (21) des vorbestimmten Höhenunterschieds (20) basierend auf mindestens einem Parameter von einem Zustandsparameter des Rads (120), einem Zustandsparameter einer Federung (114) des Fahrgestells (110) und einem auf die selbstfahrende Arbeitsmaschine (100) einwirkenden Lastparameter.procedure after claim 6 , with the further step of determining the tolerance interval (21) of the predetermined height difference (20) based on at least one parameter from a state parameter of the wheel (120), a state parameter of a suspension (114) of the chassis (110) and one on the self-propelled machine (100) acting load parameters. Verfahren nach Anspruch 7, wobei im Schritt des Bestimmens des Toleranzintervalls (21) der mindestens eine Parameter während einer Fahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) eingelernt wird.procedure after claim 7 , wherein in the step of determining the tolerance interval (21) the at least one parameter is learned during a trip of the self-propelled working machine (100). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bestimmens (S1) des Höhenunterschieds (10) mehrmals durchgeführt wird und eine Vielzahl von Höhenunterschieden (10) bestimmt werden, mit den weiteren Schritten: Bestimmen eines Streuungsparameters in der Vielzahl an bestimmten Höhenunterschieden (10), und Ableiten einer Welligkeit der Bodenoberfläche (4) basierend auf dem bestimmten Streuungsparameter, wobei der Schritt des Steuerns (S3) des Sperrdifferentials (130) basierend auf der abgeleiteten Welligkeit durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining (S1) the height difference (10) is carried out several times and a large number of height differences (10) are determined, with the further steps: determining a scattering parameter in the large number of determined height differences (10 ), and deriving a ripple of the ground surface (4) based on the determined scattering parameter, wherein the step of controlling (S3) the locking differential (130) is performed based on the derived ripple. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Ausgebens (S4) eines Steuersignals zum Steuern der Längsdynamik der selbstfahrenden Arbeitsmaschine (100) basierend auf dem Vergleichsergebnis (V2).Method according to one of the preceding claims, with the further step of outputting (S4) a control signal for controlling the longitudinal dynamics of the self-propelled working machine (100) based on the comparison result (V2). Steuereinrichtung (200), welche eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Control device (200), which is set up to carry out the steps of the method according to one of the preceding claims. Selbstfahrende Arbeitsmaschine (100), welche ein Sperrdifferential (130) und die Steuereinrichtung (200) nach Anspruch 11 zum Steuern des Sperrdifferentials (130) aufweist.Self-propelled working machine (100), which has a locking differential (130) and the control device (200). claim 11 for controlling the locking differential (130).
DE102021208983.6A 2021-08-17 2021-08-17 Method for controlling a self-propelled work machine Active DE102021208983B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021208983.6A DE102021208983B4 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for controlling a self-propelled work machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021208983.6A DE102021208983B4 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for controlling a self-propelled work machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021208983A1 true DE102021208983A1 (en) 2023-02-23
DE102021208983B4 DE102021208983B4 (en) 2023-11-16

Family

ID=85132118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021208983.6A Active DE102021208983B4 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for controlling a self-propelled work machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021208983B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115951621A (en) * 2023-03-15 2023-04-11 临工重机股份有限公司 Obstacle avoidance control method and device for aerial work platform, electronic equipment and storage medium

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210103A1 (en) 2014-05-27 2015-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Detecting a wading ride of a vehicle
DE102018107740A1 (en) 2017-04-04 2018-10-04 Ford Global Technologies, Llc Adjustment adjustments of off-road vehicles
DE102017219271A1 (en) 2017-10-26 2019-05-02 Deere & Company Method for operating a commercial vehicle with four-wheel drive and differential lock
DE102018212785A1 (en) 2018-07-31 2020-02-06 Robert Bosch Gmbh Method and system for performing an at least partially automated wading trip
DE102019205082A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Automation of an off-road vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210103A1 (en) 2014-05-27 2015-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Detecting a wading ride of a vehicle
DE102018107740A1 (en) 2017-04-04 2018-10-04 Ford Global Technologies, Llc Adjustment adjustments of off-road vehicles
DE102017219271A1 (en) 2017-10-26 2019-05-02 Deere & Company Method for operating a commercial vehicle with four-wheel drive and differential lock
DE102018212785A1 (en) 2018-07-31 2020-02-06 Robert Bosch Gmbh Method and system for performing an at least partially automated wading trip
DE102019205082A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Automation of an off-road vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115951621A (en) * 2023-03-15 2023-04-11 临工重机股份有限公司 Obstacle avoidance control method and device for aerial work platform, electronic equipment and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021208983B4 (en) 2023-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017111054B4 (en) Method for operating a suspension system of a motor vehicle, control unit, suspension system and motor vehicle
DE10326190A1 (en) Apparatus and method for determining a spatial orientation of a hanger or trailer
DE102011115353A1 (en) Ground clearance assisting device for e.g. commercial vehicle, has evaluation unit generating control signal based on determined obstacle width and height, and supplying generated signal to steering unit for changing yaw angle of vehicle
DE102010013178A1 (en) Motor vehicle driving dynamics control method, involves determining dynamic disturbance variable acting on transverse dynamics based on sensor data, and controlling transverse dynamics based on disturbance variable
DE102017205513B4 (en) Method and device for setting an operating strategy for a vehicle
DE112019002782T5 (en) A DEVICE AND A METHOD FOR CONTROLLING THE STEERING
DE102011007608A1 (en) Method for active chassis controlling of vehicle i.e. car, involves determining gear control information for regulating wheel suspension system, and performing active controlling of suspension system based on regulated control information
DE112018000586T5 (en) CONTROL OF THE MOVEMENT OF A VEHICLE
DE112017000596T5 (en) CONTROL SYSTEM FOR A VEHICLE AND METHOD
DE102019104363A1 (en) METHOD FOR APPRECIATING THE FRICTION BETWEEN TIRES AND ROAD BEFORE OPERATING THE SAFETY SYSTEM
DE102018212785A1 (en) Method and system for performing an at least partially automated wading trip
DE102018132911A1 (en) Method for real-time mass estimation of a vehicle system
DE102018218635A1 (en) System and method for determining a cone index value
DE102021208983B4 (en) Method for controlling a self-propelled work machine
DE102014009591A1 (en) Method for operating a motor vehicle and motor vehicle
DE102011108218A1 (en) Ground clearance assistant for motor vehicle, has sensor unit for detecting environmental data and evaluation unit, by which ground clearance of motor vehicle is determined on basis of environmental data
DE102019213850A1 (en) Procedure for tracking an autonomous vehicle
DE102016118308A1 (en) Method for determining a distance between a motor vehicle and an object with adaptation of a considered number of distance values, control unit, driver assistance system and motor vehicle
DE112013001525T5 (en) Method and system for the safe loading and unloading of motor vehicles
EP3646237A1 (en) Method and device for determining a quality of a surface in the surroundings of a vehicle
DE102019216147B3 (en) Method for determining the drivability of an area of a site for a vehicle
DE102019000853A1 (en) Method for operating a motor vehicle with a lift axle and corresponding motor vehicle
WO2010072316A1 (en) Device and method for determining soil load capacity
DE102011012410A1 (en) Industrial truck, in particular tractor
DE102020213428A1 (en) Method for operating an assistance system of a motor vehicle, and assistance system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division