DE202019005827U1

DE202019005827U1 - vehicle

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Publication number: DE202019005827U1
Application number: DE202019005827.3U
Authority: DE
Original assignee: Dana Italia SRL
Current assignee: Dana Italia SRL
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2029-09-26

Abstract

Fahrzeug (100), insbesondere ein geländegängiges Fahrzeug, das umfasst:
eine erste Achse (1) und eine zweite Achse (2),
eine Sensoreinheit (3), die mindestens einen Lastsensor umfasst, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf mindestens einer aus der ersten Achse (1) und der zweiten Achse (2) anzeigt,
ein bewegliches Gewicht (4), das dazu konfiguriert ist, relativ zu der ersten Achse (1) und der zweiten Achse (2) bewegt zu werden,
ein Betätigungssystem (5), das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht (4) relativ zu der ersten Achse (1) und der zweiten Achse (2) zu bewegen, und
eine Steuereinheit (6), die dazu konfiguriert ist, das Betätigungssystem (5) basierend zumindest auf dem Lastsensorsignal zu steuern.

Vehicle (100), in particular an all-terrain vehicle, comprising:
a first axle (1) and a second axle (2),
a sensor unit (3) comprising at least one load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on at least one of the first axle (1) and the second axle (2),
a movable weight (4) configured to be moved relative to the first axis (1) and the second axis (2),
an actuation system (5) configured to move the movable weight (4) relative to the first axis (1) and the second axis (2), and
a control unit (6) configured to control the actuation system (5) based at least on the load sensor signal.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Fahrzeug. Bei den Fahrzeugen des hier vorgeschlagenen Typs kann es sich um geländegängige Fahrzeuge handeln, z. B. land- oder forstwirtschaftliche Fahrzeuge wie Feldhäcksler, Mähdrescher, Traktoren oder Ähnliches.The present application relates to a vehicle. The vehicles of the type proposed here can be all-terrain vehicles, e.g. B. agricultural or forestry vehicles such as forage harvesters, combine harvesters, tractors or the like.

Geländegängige Fahrzeuge, wie z. B. landwirtschaftliche Fahrzeuge, sind dafür bekannt, dass sie bei niedrigen Geschwindigkeiten hohe Traktionskräfte aufbringen, um landwirtschaftliche Aufgaben wie das Ziehen von Anhängern, landwirtschaftlichen Maschinen, landwirtschaftlichen Geräten oder Ähnlichem zu bewältigen. Aufgrund der Vielfalt der landwirtschaftlichen Aufgaben und der Geländebedingungen benötigt ein landwirtschaftliches Fahrzeug eine einstellbare Lastverteilung je nach der spezifischen landwirtschaftlichen Aufgabe und den Geländebedingungen, um eine hohe Traktionskraft bei der Durchführung der landwirtschaftlichen Aufgabe zu gewährleisten. Off-road vehicles such as B. agricultural vehicles are known to apply high traction forces at low speeds to accomplish agricultural tasks such as towing trailers, farm machinery, farm implements or the like. Due to the variety of farming tasks and terrain conditions, a farming vehicle needs an adjustable load distribution depending on the specific farming task and terrain conditions to ensure high traction force when performing the farming task.

Normalerweise wird die Last eines Fahrzeugs auf die Achsen des Fahrzeugs bzw. die Räder verteilt. Die Traktionskraft ist eine Kraft, die die Bewegung zwischen dem Fahrzeug und dem Boden erzeugt. Wenn z. B. ein landwirtschaftliches Fahrzeug ein Arbeitsgerät zieht, das den Boden berührt, hebt sich die Vorderachse des landwirtschaftlichen Fahrzeugs aufgrund des Widerstands, den das Arbeitsgerät beim Berühren des Bodens verursacht. Infolgedessen verliert das landwirtschaftliche Fahrzeug an Traktionskraft. Die verringerte Traktionskraft reicht möglicherweise nicht aus, um die durch das Arbeitsgerät verursachte Reibung zu überwinden, und erfordert einen höheren Kraftstoffverbrauch des landwirtschaftlichen Fahrzeugs, um den Verlust an Traktionskraft auszugleichen.Normally, a vehicle's load is distributed among the vehicle's axles, or wheels. Traction force is a force that creates motion between the vehicle and the ground. if e.g. For example, when an agricultural vehicle is towing an implement that is in contact with the ground, the front axle of the agricultural vehicle will rise due to the resistance that the implement causes when it is in contact with the ground. As a result, the agricultural vehicle loses traction. The reduced tractive effort may not be enough to overcome the friction caused by the implement and requires the agricultural vehicle to use more fuel to make up for the loss of tractive effort.

Die Lastverteilungen der landwirtschaftlichen Fahrzeuge des Standes der Technik werden durch die Ausrüstung des landwirtschaftlichen Fahrzeugs mit statischen Gegengewichten angepasst, um Traktionskraftverluste so gering wie möglich zu halten und Effekte des Anhebens der Achse zu vermeiden. Die Gegengewichte werden manuell nach einer bestimmten Tabelle geändert, die der Fahrzeughersteller je nach landwirtschaftlicher Aufgabe zur Verfügung stellt. Wenn das landwirtschaftliche Fahrzeug mit Gegengewichten ausgestattet ist, muss es anhalten oder geparkt werden, wodurch wertvolle Zeit verloren geht, die für die Ausführung der landwirtschaftlichen Arbeiten genutzt werden könnte. Da die Gegengewichte in der Regel im Keller oder in der Garage des Landwirts gelagert werden, muss das Aufrüsten oder Auswechseln auf dem Hof erfolgen. Die Notwendigkeit, einen bestimmten Ort anzufahren, um die Lastverteilung des Fahrzeugs anzupassen, ist zeitaufwändig und ineffizient.The load distributions of prior art agricultural vehicles are adjusted by equipping the agricultural vehicle with static counterweights to minimize tractive effort losses and avoid axle lift effects. The counterweights are changed manually according to a specific table provided by the vehicle manufacturer depending on the agricultural task. If the agricultural vehicle is equipped with counterweights, it has to stop or park, which wastes valuable time that could be used to carry out the agricultural work. Since the counterweights are usually stored in the farmer's basement or garage, upgrading or replacing them must be done in the yard. The need to travel to a specific location to adjust the vehicle's load distribution is time consuming and inefficient.

Es besteht also ein Bedarf an einem Fahrzeug, wie z. B. einem landwirtschaftlichen Fahrzeug, das die Lastverteilung automatisch einstellt oder voreinstellt, ohne dass es geparkt oder an einen bestimmten Ort gefahren werden muss, um die Lastverteilung des Fahrzeugs manuell einzustellen, was Zeit und Kraftstoff spart.So there is a need for a vehicle such. Such as an agricultural vehicle that automatically adjusts or presets the load distribution, no need to park or drive to a specific location to manually adjust the vehicle's load distribution, saving time and fuel.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besondere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is solved by a vehicle having the features of claim 1. Particular embodiments are described in the dependent claims.

Das hier vorgeschlagene Fahrzeug, insbesondere ein geländegängiges Fahrzeug, umfasst eine erste Achse und eine zweite Achse, eine Sensoreinheit, die mindestens einen Lastsensor umfasst, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf mindestens einer aus der ersten Achse und der zweiten Achse anzeigt, und ein bewegliches Gewicht, das dazu konfiguriert ist, relativ zur ersten Achse und zur zweiten Achse verschoben zu werden. Das Fahrzeug umfasst ferner ein Betätigungssystem, das dazu konfiguriert ist, das Gewicht relativ zur ersten Achse und zur zweiten Achse zu verschieben, und eine Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, das Betätigungssystem basierend mindestens auf dem Lastsensorsignal zu steuern.The vehicle proposed here, in particular an off-road vehicle, comprises a first axle and a second axle, a sensor unit which comprises at least one load sensor which is configured to generate a load sensor signal which indicates a load on at least one of the first axle and the second axis, and a movable weight configured to be translated relative to the first axis and the second axis. The vehicle further includes an actuation system configured to shift the weight relative to the first axle and the second axle, and a controller configured to control the actuation system based at least on the load sensor signal.

Die Lastverteilung des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs kann durch Verschieben des beweglichen Gewichts relativ zur ersten Achse und/oder zur zweiten Achse durch Betätigung des Betätigungssystems eingestellt werden. Die Steuereinheit verarbeitet die von der Sensoreinheit erfassten Lastsensorsignale in Echtzeit und steuert das Betätigungssystem basierend auf den verarbeiteten Lastsensorsignalen. Daher kann die Lastverteilung des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs basierend auf den Lastsensorsignalen dynamisch und in Echtzeit angepasst werden. Folglich kann die Lastverteilung des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs optimiert werden, um eine optimale Traktionskraft für jede einzelne Aufgabe und Geländebedingung zu erhalten. Anstatt in eine Garage zu fahren und statische Gegengewichte zu montieren oder zu wechseln, um die Lastverteilung des Fahrzeugs anzupassen, kann die Lastverteilung automatisch und unabhängig vom aktuellen Standort des Fahrzeugs geändert werden. So kann beispielsweise die Verteilungslast des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs vor, während und/oder nach der einzelnen Aufgabe und/oder zwischen zwei einzelnen Aufgaben ohne Zeitverlust durch Anhalten des Fahrzeugs und manuelle Einstellung der Gegengewichte angepasst werden. Somit bietet das hier vorgeschlagene Fahrzeug eine verbesserte Effizienz in Bezug auf Zeit und Traktionskraft.The load distribution of the vehicle proposed here can be adjusted by displacing the movable weight relative to the first axle and/or to the second axle by operating the actuation system. The control unit processes the load sensor signals detected by the sensor unit in real time and controls the actuation system based on the processed load sensor signals. Therefore, the load distribution of the vehicle proposed here can be adjusted dynamically and in real time based on the load sensor signals. Consequently, the load distribution of the vehicle proposed here can be optimized to obtain an optimal tractive force for each individual task and terrain condition. Instead of driving to a garage and installing or changing static counterweights to adjust the vehicle's load distribution, the load distribution can be changed automatically, regardless of the vehicle's current location. For example, the distributed load of the vehicle proposed here can be adjusted before, during and/or after the individual task and/or between two individual tasks without loss of time by stopping the vehicle and manually adjusting the counterweights. So this offers proposed vehicle improved efficiency in terms of time and tractive effort.

Beispielsweise kann die aktuelle Belastung der ersten Achse und/oder der zweiten Achse des vorgeschlagenen Fahrzeugs durch die Messung von Signalen der vertikalen Kraft und/oder der horizontalen Kraft, die auf die erste Achse und/oder die zweite Achse ausgeübt werden, mit dem Belastungssensor, beispielsweise einem Kraftsensor oder einem Dehnungssensor, in Echtzeit ermittelt werden. Die vertikale Kraft ist eine Kraft in vertikaler Richtung senkrecht zur ersten Achse und/oder senkrecht zur zweiten Achse. Die vertikale Kraft kann parallel zur Richtung der Gravitationskraft verlaufen. Die horizontale Kraft ist eine Kraft in einer Querrichtung parallel zur Richtung der ersten Achse und/oder der zweiten Achse des Fahrzeugs. Die vertikale Kraft und/oder die horizontale Kraft, die auf die erste Achse und/oder die zweite Achse ausgeübt wird, kann von einer individuellen Aufgabe zur anderen variieren, wie z. B. Pflügen, Pflanzen, Ernten und/oder dergleichen, und von einer Geländebedingung zur anderen, wie z. B. Bodendichte, Bodentopologie, Neigung und/oder dergleichen. Wenn der Lastsensor eine Veränderung der vertikalen Kraft und/oder der horizontalen Kraft ermittelt, die auf die erste Achse und/oder die zweite Achse ausgeübt wird, betätigt die Steuereinheit das Betätigungssystem, um das bewegliche Gewicht entsprechend den gemessenen Signalen der vertikalen Kraft und/oder der horizontalen Kraft zu verschieben. Auf diese Weise steuert die Steuereinheit die Lastverteilung des Fahrzeugs und gleicht die vertikalen Kräfte und/oder die horizontalen Kräfte aus, die auf die erste Achse und/oder die zweite Achse wirken. Daher optimiert die Steuereinheit die Traktionskraft des Fahrzeugs durch Ausgleichen der auf die erste Achse und/oder die zweite Achse ausgeübten Kräfte, indem sie das bewegliche Gewicht entsprechend verschiebt, und verringert die Gefahr von Verlusten der Traktionskraft durch die Effekte des Anhebens oder Absinkens der Achse.For example, the current load on the first axle and/or the second axle of the proposed vehicle can be determined by measuring vertical force and/or horizontal force signals applied to the first axle and/or the second axle with the load sensor, for example a force sensor or a strain sensor, can be determined in real time. The vertical force is a force in the vertical direction perpendicular to the first axis and/or perpendicular to the second axis. The vertical force can be parallel to the direction of the gravitational force. The horizontal force is a force in a lateral direction parallel to the direction of the first axis and/or the second axis of the vehicle. The vertical force and/or horizontal force exerted on the first axis and/or the second axis may vary from one individual task to another, such as: B. plowing, planting, harvesting and / or the like, and from one terrain condition to another, such. B. soil density, soil topology, slope and / or the like. When the load sensor detects a change in the vertical force and/or the horizontal force exerted on the first axis and/or the second axis, the control unit actuates the actuation system to move the movable weight according to the measured vertical force and/or signals to move the horizontal force. In this way, the control unit controls the load distribution of the vehicle and balances the vertical forces and/or the horizontal forces acting on the first axle and/or the second axle. Therefore, the control unit optimizes the tractive force of the vehicle by balancing the forces exerted on the first axle and/or the second axle by displacing the movable weight accordingly, and reduces the risk of losses of tractive force through the effects of lifting or lowering the axle.

Der Lastsensor der Sensoreinheit kann an der ersten Achse oder an der zweiten Achse angeordnet sein. So kann der Lastsensor beispielsweise an einem Achswellenlager der ersten Achse oder der zweiten Achse angeordnet sein.The load sensor of the sensor unit can be arranged on the first axle or on the second axle. For example, the load sensor can be arranged on an axle shaft bearing of the first axle or the second axle.

Das Betätigungssystem kann mit dem beweglichen Gewicht gekoppelt und dazu konfiguriert sein, Signale von der Steuereinheit zu empfangen. Das Betätigungssystem kann einen ausfahrbaren Kolben umfassen, der dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entsprechend dem empfangenen Signal zu verschieben.The actuation system can be coupled to the moveable weight and configured to receive signals from the controller. The actuation system may include an extensible piston configured to displace the moveable weight in accordance with the received signal.

Die Steuereinheit kann eine Leistungsversorgungseinheit, eine Leistungsausgabeeinheit für das Betätigungssystem, Eingangs- und Ausgangssteckverbinder für den Empfang von Sensorsignalen und die Übertragung verarbeiteter Daten zum Steuern des Betätigungssystems und/oder einen PID-Regler zum Verarbeiten von Sensorsignalen und zum Steuern des Betätigungssystems umfassen.The control unit may include a power supply unit, a power output unit for the actuation system, input and output connectors for receiving sensor signals and transmitting processed data for controlling the actuation system, and/or a PID controller for processing sensor signals and controlling the actuation system.

Das bewegliche Gewicht kann auf einer von der zweiten Achse abgewandten Seite der ersten Achse angeordnet oder so gestaltet sein, dass es auf dieser Seite angeordnet werden kann. Ein bewegliches Gewicht, das auf einer von der zweiten Achse abgewandten Seite der ersten Achse angeordnet ist, ist weiter vom Massenschwerpunkt des Fahrzeugs entfernt als ein bewegliches Gewicht, das zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse des Fahrzeugs angeordnet ist. Aufgrund der Hebelwirkung muss das weiter vom Massenschwerpunkt entfernte bewegliche Gewicht eine geringere Strecke zurücklegen und/oder kann größere Kräfte ausüben als ein bewegliches Gewicht, das zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse des Fahrzeugs angeordnet ist. Durch die Verringerung der Bewegungsstrecke des beweglichen Gewichts kann die für die Bewegung des beweglichen Gewichts erforderliche Zeit verkürzt werden. Außerdem kann das Gesamtgewicht des beweglichen Gewichts im Vergleich zu dem zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse angeordneten Gewicht reduziert werden. Dadurch kann der Gesamtkraftstoffverbrauch des Fahrzeugs gesenkt werden.The moveable weight may be arranged on a side of the first axis remote from the second axis or configured to be arranged on that side. A movable weight disposed on an opposite side of the first axle from the second axis is farther from the center of gravity of the vehicle than a movable weight disposed between the first axle and the second axle of the vehicle. Due to leverage, the moveable weight farther from the center of mass has to travel less distance and/or can exert greater forces than a moveable weight located between the first axle and the second axle of the vehicle. By reducing the moving distance of the movable weight, the time required for moving the movable weight can be shortened. In addition, the total weight of the movable weight can be reduced compared to the weight arranged between the first axis and the second axis. This can reduce the overall fuel consumption of the vehicle.

Das bewegliche Gewicht kann so konfiguriert sein, dass es in einer Querrichtung parallel zur ersten Achse und/oder parallel zur zweiten Achse verschoben werden kann. Durch Verschieben des beweglichen Gewichts in Querrichtung kann die Steuereinheit so konfiguriert werden, dass sie die Lastverteilung des Fahrzeugs in Querrichtung und/oder das Rollverhalten des Fahrzeugs steuert. Die Steuerung der Lastverteilung in seitlicher Richtung ist sinnvoll, wenn das Fahrzeug senkrecht zu einer Neigung fährt, insbesondere wenn das Gelände besonders uneben ist und/oder Steigungen aufweist. Dadurch können Traktionskraftverluste aufgrund eines lateralen Ungleichgewichts der Lastverteilung auf der ersten Achse und/oder der zweiten Achse reduziert und die Traktionskraft des Fahrzeugs optimiert werden. Außerdem kann die Seitenstabilität des Fahrzeugs verbessert werden.The moveable weight may be configured to translate in a transverse direction parallel to the first axis and/or parallel to the second axis. By translating the moveable weight laterally, the controller may be configured to control the lateral load distribution of the vehicle and/or the roll behavior of the vehicle. Lateral load distribution control is useful when the vehicle is traveling perpendicular to a slope, particularly when the terrain is particularly uneven and/or steep. As a result, tractive force losses due to a lateral imbalance in the load distribution on the first axle and/or the second axle can be reduced and the tractive force of the vehicle can be optimized. In addition, the lateral stability of the vehicle can be improved.

Das bewegliche Gewicht kann zusätzlich oder alternativ so konfiguriert sein, dass es in einer Längsrichtung senkrecht zur ersten Achse und/oder senkrecht zur zweiten Achse verschoben werden kann. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, die Lastverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung zu steuern. The moveable weight may additionally or alternatively be configured to translate in a longitudinal direction perpendicular to the first axis and/or perpendicular to the second axis. The controller may be configured to control longitudinal load distribution of the vehicle.

Auf diese Weise können die Lastverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung und/oder das Steigungsverhalten des Fahrzeugs durch Verschieben des beweglichen Gewichts in Längsrichtung so eingestellt werden, dass die Traktionskraft des Fahrzeugs optimiert wird.In this way, the load distribution of the vehicle in the longitudinal direction and / or the Stei The vehicle's dynamic behavior can be adjusted by shifting the movable weight in the longitudinal direction in such a way that the traction force of the vehicle is optimized.

Das Betätigungssystem kann mindestens eines aus einem hydraulischen, einem pneumatischen oder einem elektromagnetischen Betätigungselement enthalten.The actuation system may include at least one of a hydraulic, a pneumatic, or an electromagnetic actuator.

Das Betätigungssystem kann mindestens einen Hydraulikzylinder und mindestens ein Ventil zur Steuerung des mindestens einen Hydraulikzylinders enthalten. Das Ventil kann ein Proportional-Steuerventil sein.The actuation system may include at least one hydraulic cylinder and at least one valve for controlling the at least one hydraulic cylinder. The valve can be a proportional control valve.

Das Fahrzeug kann ferner einen Fahrzeugrahmen umfassen, wobei das Betätigungssystem mindestens ein am Fahrzeugrahmen montiertes Betätigungselement und mindestens eine am Fahrzeugrahmen montierte Gleitführung beinhalten kann, wobei das bewegliche Gewicht verschiebbar auf der mindestens einen Gleitführung angeordnet sein kann. Das Betätigungselement kann in Richtung der Gleitführung ausgerichtet werden, um das bewegliche Gewicht entlang der Gleitführung zu verschieben. Da der Fahrzeugrahmen typischerweise zumindest indirekt an der ersten und/oder zweiten Achse des Fahrzeugs montiert ist, kann das bewegliche Gewicht relativ zur ersten Achse und/oder zur zweiten Achse bewegt werden, indem das bewegliche Gewicht auf der Gleitführung verschoben wird.The vehicle may further include a vehicle frame, wherein the actuation system may include at least one actuator mounted on the vehicle frame and at least one slide mounted on the vehicle frame, wherein the movable weight may be slidably disposed on the at least one slide. The actuator can be oriented toward the slideway to slide the movable weight along the slideway. Because the vehicle frame is typically at least indirectly mounted to the first and/or second axle of the vehicle, the movable weight can be moved relative to the first axis and/or the second axis by sliding the movable weight on the slideway.

Die mindestens eine Gleitführung kann mindestens eine aus einer Längsgleitführung, die dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Längsrichtung senkrecht zur ersten Achse und/oder senkrecht zur zweiten Achse zu führen, und einer Quergleitführung beinhalten, die dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Querrichtung parallel zur ersten Achse und/oder parallel zur zweiten Achse zu führen. Die Bewegung des beweglichen Gewichts kann in der Querrichtung mit der Quergleitführung und in der Längsrichtung mit der Längsgleitführung erfolgen. Durch die Implementierung der Kombination der Quergleitführung und der Längsgleitführung kann das bewegliche Gewicht in Querrichtung und in Längsrichtung eingestellt werden. Daher kann die Steuereinheit in der Lage sein, die Lastverteilung des Fahrzeugs in der Querrichtung und der Längsrichtung auszugleichen. So kann das Risiko, dass das Fahrzeug aufgrund einer ungleichmäßigen Lastverteilung einen Traktionskraftverlust erleidet, weiter verringert werden.The at least one slide may include at least one of a longitudinal slide configured to guide the movable weight along a longitudinal direction perpendicular to the first axis and/or perpendicular to the second axis, and a transverse slide configured to guide the movable weight along a transverse direction parallel to the first axis and/or parallel to the second axis. The movement of the movable weight can be made in the transverse direction with the transverse slide and in the longitudinal direction with the longitudinal slide. By implementing the combination of the lateral slide and the longitudinal slide, the movable weight can be adjusted laterally and longitudinally. Therefore, the control unit may be able to balance the load distribution of the vehicle in the transverse direction and the longitudinal direction. In this way, the risk that the vehicle suffers a loss of traction force due to uneven load distribution can be further reduced.

Mindestens eines der mindestens einen Betätigungselemente kann drehbar am Fahrzeugrahmen in Bezug auf eine Drehachse parallel zu einer Gierachse des Fahrzeugs angebracht sein. Ein drehbar montiertes Betätigungselement kann erforderlich sein, wenn das Fahrzeug zwei oder mehr Betätigungselemente und/oder zwei oder mehr Gleitführungen in unterschiedlichen Richtungen umfasst. Zum Beispiel, wenn das Fahrzeug ein erstes Betätigungselement umfasst, das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Längsgleitführung zu verschieben, und ein zweites Betätigungselement, das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Quergleitführung zu verschieben. Wenn das erste Betätigungselement das bewegliche Gewicht in Längsrichtung schiebt, kann es erforderlich sein, dass das zweite Betätigungselement der Position des beweglichen Gewichts drehbar folgt, um das bewegliche Gewicht weiterhin in die Querrichtung schieben zu können. Dadurch kann verhindert werden, dass das zweite Betätigungselement ins Leere schiebt, wenn das bewegliche Gewicht durch das erste Betätigungselement zu weit geschoben worden wäre.At least one of the at least one actuator may be rotatably mounted to the vehicle frame with respect to a rotational axis parallel to a yaw axis of the vehicle. A pivotally mounted actuator may be required when the vehicle includes two or more actuators and/or two or more slideways in different directions. For example, where the vehicle includes a first actuator configured to translate the movable weight along a longitudinal slide and a second actuator configured to translate the movable weight along a lateral slide. When the first actuator pushes the movable weight in the longitudinal direction, the second actuator may need to pivotally follow the position of the movable weight in order to continue pushing the movable weight in the transverse direction. This can prevent the second operating member from sliding into space when the movable weight has been pushed too far by the first operating member.

Die Sensoreinheit kann einen ersten Lastsensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf der ersten Achse anzeigt, und einen zweiten Lastsensor, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf der zweiten Achse anzeigt, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert sein kann, das Betätigungssystem basierend auf dem ersten Lastsensorsignal und basierend auf dem zweiten Lastsensorsignal zu steuern. Durch das Erhalten und zusätzliche Verarbeiten von Lastsensorsignalen der ersten Achse und der zweiten Achse kann die Differenz zwischen der bestimmten Lastverteilung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs verringert werden. Auf diese Weise kann die Effizienz des Erreichens einer optimierten Traktionskraft durch die Einstellung des beweglichen Gewichts erhöht werden.The sensor unit may include a first load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the first axle and a second load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the second axle , wherein the controller may be configured to control the actuation system based on the first load sensor signal and based on the second load sensor signal. By obtaining and additionally processing load sensor signals of the first axle and the second axle, the difference between the determined load distribution of the vehicle and the actual load distribution of the vehicle can be reduced. In this way, the efficiency of achieving an optimized traction force by adjusting the moving weight can be increased.

Die Sensoreinheit kann einen Lagesensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Lagesensorsignal zu erzeugen, das eine Lage des Fahrzeugs anzeigt, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert sein kann, das Betätigungssystem basierend auf dem Lagesensorsignal zu steuern. Durch das Erhalten und zusätzliche Verarbeiten von Lagesensorsignalen, die eine Lage des Fahrzeugs anzeigen, kann die Differenz zwischen der bestimmten Lastverteilung des Fahrzeugs und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs verringert werden. Auf diese Weise kann die Effizienz des Erreichens einer optimierten Traktionskraft durch die Einstellung des beweglichen Gewichts erhöht werden.The sensor unit may include a position sensor configured to generate a position sensor signal indicative of a position of the vehicle, and the control unit may be configured to control the actuation system based on the position sensor signal. By obtaining and additionally processing position sensor signals indicative of a position of the vehicle, the difference between the vehicle's determined load distribution and the vehicle's actual load distribution may be reduced. In this way, the efficiency of achieving an optimized traction force by adjusting the moving weight can be increased.

Der Lagesensor kann mindestens eines aus einem Rollwinkelsensor, der dazu konfiguriert ist, ein Rollwinkelsensorsignal zu erzeugen, das einen Rollwinkel des Fahrzeugs anzeigt, und einem Steigungswinkelsensor, der dazu konfiguriert ist, ein Steigungswinkelsensorsignal zu erzeugen, das einen Steigungswinkel des Fahrzeugs anzeigt, beinhalten, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert sein kann, das Betätigungssystem basierend auf mindestens einem aus dem Rollwinkelsensorsignal und dem Steigungswinkelsensorsignal zu steuern. Die Rollwinkelsensorsignale können die Lastverteilung des Fahrzeugs in seitlicher Richtung anzeigen. Die Steigungswinkelsensorsignale können die Lastverteilung des Fahrzeugs in Längsrichtung anzeigen. Durch das Erhalten und zusätzliche Verarbeiten von Rollwinkel- und/oder Steigungswinkelsensorsignalen des Fahrzeugs kann die Differenz zwischen der bestimmten und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs in der Querrichtung und/oder der bestimmten und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs in der Längsrichtung verringert werden. Auf diese Weise kann die Effizienz des Erreichens einer optimierten Traktionskraft durch die Einstellung des beweglichen Gewichts erhöht werden.The attitude sensor may be at least one of a roll angle sensor configured to generate a roll angle sensor signal indicative of a roll angle of the vehicle and a pitch angle sensor configured to generate a pitch angle sensor signal indicative of a indicating pitch angle of the vehicle, wherein the controller may be configured to control the actuation system based on at least one of the roll angle sensor signal and the pitch angle sensor signal. The roll angle sensor signals can indicate the load distribution of the vehicle in the lateral direction. The pitch angle sensor signals may indicate the longitudinal load distribution of the vehicle. By obtaining and additionally processing roll angle and/or pitch angle sensor signals of the vehicle, the difference between the determined and the actual load distribution of the vehicle in the lateral direction and/or the determined and the actual load distribution of the vehicle in the longitudinal direction can be reduced. In this way, the efficiency of achieving an optimized traction force by adjusting the moving weight can be increased.

Die Sensoreinheit kann einen Beschleunigungssensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Beschleunigungssensorsignal zu erzeugen, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs anzeigt, wobei die Steuereinheit dazu konfiguriert sein kann, das Betätigungssystem basierend auf dem Beschleunigungssensorsignal zu steuern. Die Beschleunigung kann in der vertikalen Richtung und/oder in der Querrichtung und/oder in der Längsrichtung bestimmt werden. Das Beschleunigungssensorsignal, das die Beschleunigung in vertikaler Richtung anzeigt, kann zur Bestimmung einer statischen Lastverteilung in Richtung der Schwerkraft verwendet werden. Das Beschleunigungssensorsignal das die Beschleunigung in der Querrichtung und/oder in der Längsrichtung anzeigt, kann zur Ermittlung dynamischer Instabilitäten verwendet werden, z. B. im Falle einer plötzlichen Beschleunigung des Fahrzeugs in Längs- und/oder Querrichtung. Durch das Erhalten und zusätzliche Verarbeiten von Beschleunigungssensorsignalen des Fahrzeugs kann die Differenz zwischen der bestimmten und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs verringert werden. Auf diese Weise kann die Effizienz des Erreichens einer optimierten Traktionskraft durch die Einstellung des beweglichen Gewichts erhöht werden.The sensor unit may include an acceleration sensor configured to generate an acceleration sensor signal indicative of an acceleration of the vehicle, wherein the control unit may be configured to control the actuation system based on the acceleration sensor signal. The acceleration can be determined in the vertical direction and/or in the transverse direction and/or in the longitudinal direction. The accelerometer signal, indicative of acceleration in the vertical direction, can be used to determine a static load distribution in the direction of gravity. The acceleration sensor signal indicative of acceleration in the lateral direction and/or in the longitudinal direction can be used to determine dynamic instabilities, e.g. B. in the event of a sudden acceleration of the vehicle in the longitudinal and / or lateral direction. By obtaining and additionally processing acceleration sensor signals of the vehicle, the difference between the determined and the actual load distribution of the vehicle can be reduced. In this way, the efficiency of achieving an optimized traction force by adjusting the moving weight can be increased.

Ferner wird ein Verfahren zum Steuern einer Lastverteilung auf eine erste Achse und auf eine zweite Achse eines Fahrzeugs, insbesondere des oben beschriebenen Fahrzeugs, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

Erzeugen eines Lastsensorsignals, das eine Last auf mindestens einer aus der ersten Achse und der zweiten Achse anzeigt, und
Verschieben eines beweglichen Gewichts relativ zur ersten Achse und zur zweiten Achse basierend auf dem Lastsensorsignal.

Furthermore, a method for controlling a load distribution on a first axle and on a second axle of a vehicle, in particular the vehicle described above, is proposed. The procedure includes the following steps:

generating a load sensor signal indicative of a load on at least one of the first axle and the second axle, and
Displacing a moveable weight relative to the first axis and the second axis based on the load sensor signal.

Bei diesem Verfahren kann das bewegliche Gewicht auf einer von der zweiten Achse abgewandten Seite der ersten Achse bewegt werden und/oder das bewegliche Gewicht kann in einer Querrichtung parallel zu mindestens einer aus der ersten und zweiten Achse verschoben werden.In this method, the movable weight can be moved on a side of the first axis opposite to the second axis and/or the movable weight can be translated in a transverse direction parallel to at least one of the first and second axes.

Ausführungsbeispiele des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs und des Verfahrens zum Steuern der Lastverteilung eines Fahrzeugs werden in der folgenden detaillierten Beschreibung beschrieben und sind in den Abbildungen dargestellt:

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs in einer Seitenansicht;
2 zeigt schematisch das Fahrzeug aus 1 in einer Draufsicht;
3 zeigt ein Blockschema des Fahrzeugs aus 1;
4 zeigt schematisch einen Achslagerträger mit einer Sensoreinheit;
5 zeigt schematisch ein Betätigungssystem und ein bewegliches Gewicht des Fahrzeugs aus 1 in einer Seitenansicht;
6 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungssystems und eines beweglichen Gewichts des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs in einer Draufsicht; und
7 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Lastverteilung eines Fahrzeugs.

Exemplary embodiments of the vehicle proposed here and the method for controlling the load distribution of a vehicle are described in the following detailed description and are shown in the figures:

1 shows schematically an embodiment of the vehicle proposed here in a side view;
2 shows the vehicle schematically 1 in a plan view;
3 shows a block diagram of the vehicle 1 ;
4 shows schematically an axle box with a sensor unit;
5 FIG. 12 schematically shows an actuation system and a moving weight of the vehicle 1 in a side view;
6 shows schematically another embodiment of an actuation system and a movable weight of the vehicle proposed here in a plan view; and
7 FIG. 12 schematically shows a block diagram of a method for controlling the load distribution of a vehicle.

1 und 2 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs 100 in der Seitenansicht bzw. in der Draufsicht. Das Fahrzeug 100 ist als Traktor dargestellt, kann aber auch jedes andere geländegängige Fahrzeug sein, insbesondere ein land- oder forstwirtschaftliches Fahrzeug wie ein Feldhäcksler, ein Mähdrescher, eine Forstmaschine oder Ähnliches. Das Fahrzeug 100 umfasst eine erste Achse 1 und eine zweite Achse 2 sowie eine Sensoreinheit 3, die einen ersten Lastsensor umfasst, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf der ersten Achse 1 anzeigt, und einen zweiten Lastsensor, der dazu konfiguriert ist, ein Lastsensorsignal zu erzeugen, das eine Last auf der zweiten Achse 2 anzeigt. Die beiden Lastsensoren der Sensoreinheit 3 sind dazu konfiguriert, Echtzeitsignale zu erzeugen, die die vertikale Kraft und die horizontale Kraft anzeigen, die auf die erste Achse 1 bzw. die zweite Achse 2 ausgeübt werden. Bei den Lastsensoren kann es sich um einen Kraftsensor oder einen Dehnungssensor handeln. Die vertikale Kraft ist eine Kraft in vertikaler Richtung senkrecht zu der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2. Die vertikale Kraft verläuft parallel zur Richtung der Gravitationskraft. Die horizontale Kraft ist eine Kraft in einer Querrichtung parallel zur Richtung der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2 des Fahrzeugs 100. Die erste Achse 1 und die zweite Achse 2 sind die Vorderachse bzw. die Hinterachse des Traktors. Die erste Achse 1 und die zweite Achse 2 sind jeweils mit zwei Rädern 10 verbunden. Der erste Lastsensor und der zweite Lastsensor sind an der ersten Achse 1 bzw. an der zweiten Achse 2 angeordnet. Die erhaltenen Lastsensorsignale werden verwendet, um eine Lastverteilung des Fahrzeugs 100 in Echtzeit zu bestimmen. Die bestimmte Lastverteilung ist notwendig, um Informationen über die aktuelle Traktionskraft des Fahrzeugs 100 zu erhalten. 1 and 2 12 schematically show an exemplary embodiment of the vehicle 100 proposed here in a side view and in a plan view. The vehicle 100 is shown as a tractor, but can also be any other off-road vehicle, in particular an agricultural or forestry vehicle such as a forage harvester, a combine harvester, a forestry machine or the like. The vehicle 100 comprises a first axle 1 and a second axle 2 and a sensor unit 3 comprising a first load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the first axle 1 and a second load sensor that configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the second axle 2. The two load sensors of the sensor unit 3 are configured to generate real-time signals indicative of the vertical force and the horizontal force exerted on the first axle 1 and the second axle 2, respectively. The load sensors can be a force sensor or a strain sensor. The vertical force is a force in a vertical direction perpendicular to the first axis 1 and the second axis 2. The vertical force is parallel to the direction of gravity power. The horizontal force is a force in a transverse direction parallel to the direction of the first axle 1 and the second axle 2 of the vehicle 100. The first axle 1 and the second axle 2 are the front axle and the rear axle of the tractor, respectively. The first axle 1 and the second axle 2 are each connected to two wheels 10 . The first load sensor and the second load sensor are arranged on the first axle 1 and on the second axle 2, respectively. The load sensor signals obtained are used to determine a load distribution of the vehicle 100 in real time. The determined load distribution is necessary in order to obtain information about the current tractive effort of the vehicle 100 .

Die Sensoreinheit 3 kann auch mindestens einen aus einem Lagesensor, der dazu konfiguriert ist, ein Lagesensorsignal zu erzeugen, das eine Lage des Fahrzeugs 100 anzeigt, und einem Beschleunigungssensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Beschleunigungssensorsignal zu erzeugen, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 anzeigt. Der Lagesensor kann einen Rollwinkelsensor umfassen, der dazu konfiguriert ist, ein Rollwinkelsensorsignal zu erzeugen, das einen Rollwinkel des Fahrzeugs 100 anzeigt, und/oder einen Steigungswinkelsensor, der dazu konfiguriert ist, ein Steigungswinkelsensorsignal zu erzeugen, das einen Steigungswinkel des Fahrzeugs 100 anzeigt. Die zusätzlich erhaltenen Sensorsignale können dazu verwendet werden, eine Differenz zwischen der bestimmten Lastverteilung des Fahrzeugs 100 und der tatsächlichen Lastverteilung des Fahrzeugs 100 zu verringern.Sensor unit 3 may also include at least one of a position sensor configured to generate a position sensor signal indicative of a position of vehicle 100 and an acceleration sensor configured to generate an acceleration sensor signal indicative of an acceleration of vehicle 100 indicates. The attitude sensor may include a roll angle sensor configured to generate a roll angle sensor signal indicative of a roll angle of the vehicle 100 and/or a pitch angle sensor configured to generate a pitch angle sensor signal indicative of a pitch angle of the vehicle 100. The additionally obtained sensor signals can be used to reduce a difference between the determined load distribution of the vehicle 100 and the actual load distribution of the vehicle 100 .

Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 100 ein bewegliches Gewicht 4, das so konfiguriert ist, dass es relativ zur ersten Achse 1 und zur zweiten Achse 2 bewegt werden kann, und ein Betätigungssystem 5, das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht 4 relativ zur ersten Achse 1 und zur zweiten Achse 2 zu bewegen. Das Betätigungssystem 5 kann mindestens eines aus einem hydraulischen, einem pneumatischen oder einem elektromagnetischen Betätigungselement enthalten. Wenn das Betätigungssystem 5 ein hydraulisches Betätigungselement enthält, kann das Betätigungssystem 5 mindestens einen Hydraulikzylinder 15 und mindestens ein Ventil 16 zur Steuerung des mindestens einen Hydraulikzylinders 15 enthalten. Das Ventil 16 kann ein Proportionalventil sein. Das bewegliche Gewicht 4 ist auf einer von der zweiten Achse 2 abgewandten Seite der ersten Achse 1 angeordnet. Das bewegliche Gewicht 4, das außerhalb des Massenschwerpunkts des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, nutzt die Hebelwirkung. Auf diese Weise können die von dem beweglichen Gewicht 4 zurückzulegende Strecke und das Gesamtgewicht des beweglichen Gewichts 4 verringert werden. Alternativ kann das bewegliche Gewicht 4 oder ein zusätzliches bewegliches Gewicht 4 auch auf einer von der ersten Achse 1 abgewandten Seite der zweiten Achse 2 und/oder zwischen der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2 angeordnet sein.In addition, the vehicle 100 includes a movable weight 4 configured to be movable relative to the first axis 1 and the second axis 2, and an actuation system 5 configured to move the movable weight 4 relative to the first axis 1 and to the second axis 2 to move. The actuation system 5 may include at least one of a hydraulic, a pneumatic, or an electromagnetic actuator. If the actuation system 5 contains a hydraulic actuation element, the actuation system 5 can contain at least one hydraulic cylinder 15 and at least one valve 16 for controlling the at least one hydraulic cylinder 15 . The valve 16 can be a proportional valve. The movable weight 4 is arranged on a side of the first axle 1 facing away from the second axle 2 . The movable weight 4, which is arranged outside the center of mass of the vehicle 100, uses leverage. In this way, the distance to be traveled by the movable weight 4 and the total weight of the movable weight 4 can be reduced. Alternatively, the movable weight 4 or an additional movable weight 4 can also be arranged on a side of the second axis 2 facing away from the first axis 1 and/or between the first axis 1 and the second axis 2 .

Außerdem kann das bewegliche Gewicht 4 durch das Betätigungssystem 5 in einer Querrichtung 11 parallel zur ersten Achse 1 und parallel zur zweiten Achse 2 und in einer Längsrichtung 12 senkrecht zur ersten Achse 1 und senkrecht zur zweiten Achse 2 bewegt werden. Auf diese Weise kann die Lastverteilung des Fahrzeugs 100 in der Querrichtung 11 und in der Längsrichtung 12 durch Verschieben des beweglichen Gewichts 4 in der Querrichtung 11 bzw. in der Längsrichtung 12 eingestellt werden, um die Traktionskraft des Fahrzeugs 100 zu optimieren. Darüber hinaus kann das Roll- und Steigungsverhalten des Fahrzeugs 100 durch Verschieben des beweglichen Gewichts 4 gesteuert werden.In addition, the movable weight 4 can be moved by the actuating system 5 in a transverse direction 11 parallel to the first axis 1 and parallel to the second axis 2 and in a longitudinal direction 12 perpendicular to the first axis 1 and perpendicular to the second axis 2 . In this way, the load distribution of the vehicle 100 in the transverse direction 11 and in the longitudinal direction 12 can be adjusted by shifting the movable weight 4 in the transverse direction 11 and in the longitudinal direction 12, respectively, in order to optimize the traction force of the vehicle 100. In addition, the roll and pitch behavior of the vehicle 100 can be controlled by shifting the movable weight 4 .

Das Fahrzeug 100 umfasst außerdem einen Fahrzeugrahmen 8 und zwei Gleitführungen 9. Bei den beiden Gleitführungen 9 handelt es sich um eine Längsgleitführung, die dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht 4 in einer Längsrichtung 12 zu führen, und um eine Quergleitführung, die dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht 4 in einer Querrichtung 11 zu führen. Das bewegliche Gewicht 4 ist auf den Gleitführungen 9 verschiebbar angeordnet. Die beiden Betätigungselemente des Betätigungssystems 5 (nur ein Betätigungselement ist dargestellt) und die beiden Gleitführungen 9 sind am Fahrzeugrahmen 8 montiert. Die Gleitführungen 9 sind mit den Betätigungselementen des Betätigungssystems 5 gekoppelt.The vehicle 100 also includes a vehicle frame 8 and two slides 9. The two slides 9 are a longitudinal slide configured to guide the movable weight 4 in a longitudinal direction 12 and a lateral slide configured to do so to guide the movable weight 4 in a transverse direction 11 . The movable weight 4 is slidably mounted on the sliding guides 9 . The two actuating elements of the actuating system 5 (only one actuating element is shown) and the two sliding guides 9 are mounted on the vehicle frame 8 . The sliding guides 9 are coupled to the actuation elements of the actuation system 5 .

Das Fahrzeug 100 umfasst zusätzlich eine Steuereinheit 6, die dazu konfiguriert ist, das Betätigungssystem 5 basierend auf den Lastsensorsignalen zu steuern. Die Steuereinheit 6 verarbeitet die erfassten Lastsensorsignale, um die aktuelle Lastverteilung des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Die Steuereinheit 6 vergleicht die bestimmten Lastverteilungsdaten mit gespeicherten Daten. Weicht die bestimmte Lastverteilung des Fahrzeugs 100 von einer durch die gespeicherten Daten gegebenen optimalen Lastverteilung ab, berechnet die Steuereinheit 6 eine Zielposition des beweglichen Gewichts 4, um die Lastverteilung auszugleichen, und überträgt das Zielpositionssignal an das Betätigungssystem 5. Das Betätigungssystem 5 beinhaltet zwei Betätigungselemente, die das bewegliche Gewicht 4 basierend auf dem von der Steuereinheit 6 empfangenen Zielpositionssignal an die berechnete Zielposition bewegen. Die Steuereinheit 6 kann ferner dazu konfiguriert sein, das Betätigungssystem 5 basierend auf mindestens einem aus dem Lagesensorsignal, das eine Lage des Fahrzeugs 100 anzeigt, und dem Beschleunigungssensorsignal, das eine Beschleunigung des Fahrzeugs 100 anzeigt, zu steuern. Bei dem Lagesensorsignal kann es sich um ein Rollwinkelsensorsignal handeln, das einen Rollwinkel des Fahrzeugs 100 anzeigt, und/oder ein Steigungswinkelsensorsignal, das einen Steigungswinkel des Fahrzeugs 100 anzeigt.The vehicle 100 additionally comprises a control unit 6 configured to control the actuation system 5 based on the load sensor signals. The control unit 6 processes the detected load sensor signals in order to determine the current load distribution of the vehicle 100 . The control unit 6 compares the determined load distribution data with stored data. If the determined load distribution of the vehicle 100 deviates from an optimal load distribution given by the stored data, the control unit 6 calculates a target position of the movable weight 4 to compensate for the load distribution and transmits the target position signal to the operating system 5. The operating system 5 includes two operating elements, which move the movable weight 4 to the calculated target position based on the target position signal received from the control unit 6 . The control unit 6 may further be configured to control the actuation system 5 based on at least one of the attitude sensor signal indicative of an attitude of the vehicle 100 and the acceleration sensor signal indicative of an acceleration of the vehicle 100 Taxes. The attitude sensor signal may be a roll angle sensor signal indicative of a roll angle of vehicle 100 and/or a pitch angle sensor signal indicative of a pitch angle of vehicle 100 .

Die auf die erste Achse 1 und die zweite Achse 2 ausgeübten Kräfte, insbesondere die Vertikalkraft und die Horizontalkraft, variieren von einer individuellen Aufgabe zur anderen und von einer Geländebedingung zur anderen. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, ist das Fahrzeug 100 mit einem Gerät 7 gekoppelt, um die beispielhafte landwirtschaftliche Aufgabe „Pflügen“ auszuführen. Das Gerät 7 berührt den Boden und verursacht einen Widerstand, wenn das Fahrzeug 100 das Gerät 7 entlang dem Boden bewegt. Es dürfte klar sein, dass es verschiedene Arten von land- oder forstwirtschaftlichen Aufgaben gibt, wie z. B. Pflanzen, Ernten, Ziehen von Anhängern, Landmaschinen, landwirtschaftlichen Geräten oder Ähnlichem. Bei den Geländebedingungen kann es sich beispielsweise um die Bodendichte, die Bodentopologie, die Neigung und/oder Ähnliches handeln.The forces exerted on the first axle 1 and the second axle 2, in particular the vertical force and the horizontal force, vary from one individual task to another and from one terrain condition to another. As in 1 shown as an example, the vehicle 100 is coupled to a device 7 to perform the exemplary agricultural task “ploughing”. The device 7 touches the ground and causes resistance when the vehicle 100 moves the device 7 along the ground. It should be clear that there are different types of farming or forestry tasks, such as: B. Planting, harvesting, towing trailers, agricultural machinery, agricultural equipment or the like. The terrain conditions can be, for example, soil density, soil topology, slope and/or the like.

3 zeigt ein Blockschema des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs 100 aus 1 und 2. Das Fahrzeug 100 umfasst die Sensoreinheit 3, das bewegliche Gewicht 4, das Betätigungssystem 5, die Steuereinheit 6 und die Räder 10. Das Fahrzeug 100 ist mit dem Gerät 7 gekoppelt. Die beschleunigten Räder 10 sorgen für die Traktionskraft, um die land- oder forstwirtschaftliche Aufgabe zu erfüllen. Die Sensoreinheit 3 ermittelt die Lastsensorsignale, die die aktuelle Last auf jedem Rad 10, der ersten Achse 1 und/oder der zweiten Achse 2 anzeigen. Die Steuereinheit 6 empfängt die ermittelten Lastsensorsignale von der Sensoreinheit 3 und überträgt ein auf den Lastsensorsignalen basierendes verarbeitetes Signal an das Betätigungssystem 5. Das Betätigungssystem 5 verschiebt das bewegliche Gewicht 4 entsprechend dem von der Steuereinheit 6 empfangenen verarbeiteten Signal. 3 shows a block diagram of the vehicle 100 proposed here 1 and 2 . The vehicle 100 comprises the sensor unit 3, the movable weight 4, the actuation system 5, the control unit 6 and the wheels 10. The vehicle 100 is coupled to the device 7. The accelerated wheels 10 provide the tractive force to accomplish the agricultural or forestry task. The sensor unit 3 determines the load sensor signals which indicate the current load on each wheel 10, the first axle 1 and/or the second axle 2. The control unit 6 receives the detected load sensor signals from the sensor unit 3 and transmits a processed signal based on the load sensor signals to the actuating system 5. The actuating system 5 displaces the movable weight 4 according to the processed signal received from the control unit 6.

4 zeigt schematisch eine Drehzapfenlagerung für mindestens eine aus der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2, die in dem Fahrzeug 100 verwendet werden kann, das in 1 und 2 dargestellt ist. Die Drehzapfenlagerung umfasst einen Hohlzylinder mit zwei parallel zu der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2 voneinander weg verlaufenden Befestigungsarmen. Die Sensoreinheit 3 ist zwischen den Befestigungsarmen der Drehzapfenlagerung angeordnet. Die Sensoreinheit 3 kann einen Dehnungssensor und/oder einen Kraftsensor umfassen. Die Sensoren der Sensoreinheit 3 können dazu konfiguriert sein, Echtzeitsignale zu erzeugen, welche die vertikale Kraft und die horizontale Kraft anzeigen, die auf die erste Achse 1 bzw. die zweite Achse 2 ausgeübt werden. 4 shows schematically a pivot bearing for at least one of the first axle 1 and the second axle 2 that can be used in the vehicle 100 shown in FIG 1 and 2 is shown. The pivot bearing comprises a hollow cylinder with two fastening arms running away from one another parallel to the first axis 1 and the second axis 2 . The sensor unit 3 is arranged between the mounting arms of the pivot bearing. The sensor unit 3 can include a strain sensor and/or a force sensor. The sensors of the sensor unit 3 can be configured to generate real-time signals indicative of the vertical force and the horizontal force exerted on the first axis 1 and the second axis 2, respectively.

5 zeigt eine Nahaufnahme des Betätigungssystems 5 und des beweglichen Gewichts 4 des in 1 dargestellten Fahrzeugs 100 in einer Seitenansicht. Das bewegliche Gewicht 4 ist mit den Gleitführungen 9 gekoppelt. Die vertikale Position des beweglichen Gewichts 4 wird durch einen oberen Gleitführungsschalenarm 13, der mit der Gleitführung 9 und einem vertikal oberen Abschnitt des Fahrzeugrahmens 8 gekoppelt ist, und einen unteren Gleitführungsschalenarm 13, der mit der Gleitführung 9 und einem vertikal unteren Abschnitt des Fahrzeugrahmens 8 gekoppelt ist, unterstützt. Das Betätigungssystem 5 ist mit dem beweglichen Gewicht 4 gekoppelt und dazu konfiguriert, das bewegliche Gewicht 4 in der Längsrichtung 12 zu verschieben. 5 shows a close-up of the actuation system 5 and the movable weight 4 of the in 1 illustrated vehicle 100 in a side view. The movable weight 4 is coupled to the slideways 9 . The vertical position of the movable weight 4 is controlled by an upper slide guide shell arm 13 coupled to the slide guide 9 and a vertically upper portion of the vehicle frame 8, and a lower slide guide shell arm 13 coupled to the slide guide 9 and a vertically lower portion of the vehicle frame 8 is, supported. The actuation system 5 is coupled to the movable weight 4 and is configured to displace the movable weight 4 in the longitudinal direction 12 .

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betätigungssystems 5 und eines beweglichen Gewichts 4 des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs 100 in einer Draufsicht. Das Betätigungssystem 5 umfasst ein Längsbetätigungselement, das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Längsgleitführung zu verschieben, und ein Querbetätigungselement, das dazu konfiguriert ist, das bewegliche Gewicht entlang einer Quergleitführung zu verschieben. Wie in 6 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 z. B. eine Grundplatte und zwei Quergleitführungen sowie zwei Längsgleitführungen. Die beiden Quergleitführungen und die beiden Längsgleitführungen sind auf der Grundplatte montiert. Das Querbetätigungselement ist an einer lateralen Seite der Grundplatte angeordnet und erstreckt sich in der Querrichtung 11. Das Querbetätigungselement ist mit einer der beiden Quergleitführungen gekoppelt. Das Längsbetätigungselement ist an einer Längsseite der Grundplatte angeordnet, die der Seite des beweglichen Gewichts 4 gegenüberliegt. Das Längsbetätigungselement erstreckt sich in der Längsrichtung 12 und ist mit der Längsgleitführung gekoppelt, die auf der dem beweglichen Gewicht 4 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte angeordnet ist. 6 shows another exemplary embodiment of an actuation system 5 and a movable weight 4 of the vehicle 100 proposed here in a plan view. The actuation system 5 comprises a longitudinal actuator configured to translate the movable weight along a longitudinal slide and a transverse actuator configured to translate the movable weight along a transverse slide. As in 6 shown, the vehicle 100 includes z. B. a base plate and two Quergleitführungen and two Längsgleitführungen. The two transverse sliding guides and the two longitudinal sliding guides are mounted on the base plate. The transverse control element is arranged on a lateral side of the base plate and extends in the transverse direction 11. The transverse control element is coupled to one of the two transverse sliding guides. The longitudinal actuator is disposed on a longitudinal side of the base opposite to the movable weight 4 side. The longitudinal control element extends in the longitudinal direction 12 and is coupled to the longitudinal slide arranged on the opposite side of the base plate from the mobile weight 4 .

Das Längsbetätigungselement und das Querbetätigungselement sind drehbar am Fahrzeugrahmen 8 (nicht dargestellt) in Bezug auf eine Drehachse 14 parallel zu einer Gierachse des Fahrzeugs 100 montiert. Die drehbar montierten Betätigungselemente sind erforderlich, wenn das Fahrzeug 100 zwei oder mehr Betätigungselemente und/oder zwei oder mehr Gleitführungen 9 in unterschiedlichen Richtungen umfasst. Wenn zum Beispiel das erste Betätigungselement das bewegliche Gewicht 4 in einer Längsrichtung 12 schiebt, kann es erforderlich sein, dass das zweite Betätigungselement der Position des beweglichen Gewichts 4 drehbar folgt. Anstatt umsonst zu schieben, wenn z. B. das bewegliche Gewicht 4 durch das erste Betätigungselement zu weit geschoben worden wäre, ist das drehbar montierte zweite Betätigungselement immer noch in der Lage, das bewegliche Gewicht 4 in die Querrichtung 11 zu schieben, indem es der Position des beweglichen Gewichts 4 drehbar folgt.The longitudinal actuator and the lateral actuator are rotatably mounted to the vehicle frame 8 (not shown) with respect to a pivot axis 14 parallel to a yaw axis of the vehicle 100 . The pivotally mounted actuators are required when the vehicle 100 comprises two or more actuators and/or two or more slideways 9 in different directions. For example, when the first actuator pushes the movable weight 4 in a longitudinal direction 12, the second actuator may need to follow the position of the movable weight 4 rotatably. Instead of pushing for free if e.g. B. the movable weight 4 would have been pushed too far by the first actuating element, which is rotatable mounted second actuator is still able to push the movable weight 4 in the transverse direction 11 following the position of the movable weight 4 rotatably.

7 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Lastverteilung eines Fahrzeugs 100, insbesondere des hier vorgeschlagenen Fahrzeugs 100. Das Verfahren umfasst die Schritte zum Erzeugen eines Lastsensorsignals, das eine Last auf mindestens einer aus der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2 des Fahrzeugs 100 anzeigt, und zum Verschieben des beweglichen Gewichts 4 des Fahrzeugs 100 relativ zu der ersten Achse 1 und der zweiten Achse 2 basierend auf dem Lastsensorsignal. 7 shows a block diagram of a method for controlling a load distribution of a vehicle 100, in particular the vehicle 100 proposed here. The method comprises the steps of generating a load sensor signal indicative of a load on at least one of the first axle 1 and the second axle 2 of the vehicle 100 , and for shifting the movable weight 4 of the vehicle 100 relative to the first axle 1 and the second axle 2 based on the load sensor signal.

Sensorsignale wie Lastsensorsignale, Lagesensorsignale und/oder Beschleunigungssensorsignale können von einer Sensoreinheit 3 erzeugt und als Rückkopplungssignal 18 an die Steuereinheit 6 übertragen werden. Die Steuereinheit 6 kann mit einer Leistungsversorgung 17 gekoppelt und dazu konfiguriert sein, die Rückkopplungssignale 18 zu einem Befehlssignal 19 zu verarbeiten, indem sie eine aktuelle Lastverteilung des Fahrzeugs 100 bestimmt und die bestimmte Lastverteilung mit gespeicherten Daten vergleicht. Wenn die bestimmte Lastverteilung einer durch die gespeicherten Daten gegebenen optimalen Lastverteilung entspricht, kann das Befehlssignal 19 an ein Ventil 16 des Betätigungssystems 5, z. B. ein Proportionalventil, übertragen werden, um den Zustand des Ventils 16 unverändert zu halten. Wenn die bestimmte Lastverteilung nicht der durch die gespeicherten Daten gegebenen optimalen Lastverteilung entspricht, berechnet die Steuereinheit 6 eine Zielposition des beweglichen Gewichts 4, um zu erreichen, dass die Lastverteilung des Fahrzeugs 100 der durch die gespeicherten Daten gegebenen optimalen Lastverteilung entspricht, und überträgt das auf der berechneten Zielposition basierende Befehlssignal 19 an das Ventil 16, um den Zustand des Ventils 16 zu steuern. Werden zwei oder mehr Betätigungselemente zum Verschieben des beweglichen Gewichts 4 verwendet, ist es klar, dass für jedes Betätigungselement mindestens ein einzelnes Ventil 16 erforderlich ist und dass die Steuereinheit 6 für jedes Ventil 16 mindestens ein Steuersignal 19 überträgt.Sensor signals such as load sensor signals, position sensor signals and/or acceleration sensor signals can be generated by a sensor unit 3 and transmitted to the control unit 6 as a feedback signal 18 . The controller 6 may be coupled to a power supply 17 and configured to process the feedback signals 18 into a command signal 19 by determining a current load distribution of the vehicle 100 and comparing the determined load distribution to stored data. If the determined load distribution corresponds to an optimal load distribution given by the stored data, the command signal 19 can be sent to a valve 16 of the actuating system 5, e.g. B. a proportional valve, are transferred to keep the state of the valve 16 unchanged. If the determined load distribution does not correspond to the optimal load distribution given by the stored data, the control unit 6 calculates a target position of the movable weight 4 in order to make the load distribution of the vehicle 100 correspond to the optimal load distribution given by the stored data, and transmits this to the calculated target position based command signal 19 to the valve 16 to control the state of the valve 16. If two or more actuators are used to displace the movable weight 4, it is clear that at least one individual valve 16 is required for each actuator and that the control unit 6 transmits at least one control signal 19 for each valve 16.

Wie ebenfalls in 7 gezeigt, kann das Betätigungssystem 5 ein hydraulisches Betätigungselement sein, welches das Ventil 16 und einen Hydraulikzylinder 15 beinhaltet, wobei der Hydraulikzylinder 15 durch das Ventil 16 gesteuert werden kann. Das Betätigungssystem 5 kann auch ein anderer Typ eines hydraulischen, pneumatischen oder elektromagnetischen Betätigungselements sein. Das Ventil 16 ist dazu konfiguriert, den Hydraulikzylinder 15 basierend auf dem Befehlssignal 19 von der Steuereinheit 6 zu steuern.As also in 7 As shown, the actuating system 5 may be a hydraulic actuator including the valve 16 and a hydraulic cylinder 15, the hydraulic cylinder 15 being controllable by the valve 16. The actuation system 5 can also be another type of hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuator. The valve 16 is configured to control the hydraulic cylinder 15 based on the command signal 19 from the control unit 6 .

Claims

vehicle (100) after claim 1 , characterized in that the movable weight (4) is arranged on a side of the first axle (1) remote from the second axle (2) or is designed in such a way that it can be arranged on this side.

Vehicle (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the movable weight (4) is configured to be translated in a transverse direction (11) parallel to the first axis (1) and/or parallel to the second axis (2). .

Vehicle (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the mobile weight (4) is configured to be displaced in a longitudinal direction (12) perpendicular to the first axis (1) and/or perpendicular to the second axis (2). .

Vehicle (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the actuating system (5) comprises at least one of a hydraulic actuator, a pneumatic actuator or an electromagnetic actuator.

Vehicle (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating system (5) contains at least one hydraulic cylinder (15) and at least one valve (16) for controlling the at least one hydraulic cylinder (15).

Vehicle (100) according to one of the preceding claims, further comprising a vehicle frame (8), wherein the actuating system (5) contains at least one actuating element mounted on the vehicle frame (8) and at least one sliding guide (9) mounted on the vehicle frame (8), wherein the movable weight (4) is slidably arranged on the at least one sliding guide (9).

vehicle (100) after claim 7 , characterized in that the at least one slide (9) includes at least one of the following features: a longitudinal slide configured to move the mobile weight (4) along a longitudinal direction (12) perpendicular to the first axis (1) and/or perpendicular to the second axis (2), and a transverse slide configured to move the mobile weight (4) along a transverse direction (11) parallel to the first axis (1) and/or parallel to the second axis (2 ) respectively.

Vehicle (100) according to one of Claims 7 and 8th , characterized in that at least one of the at least one actuator is rotatably mounted on the vehicle frame (8) with respect to a pivot axis (13) parallel to a yaw axis of the vehicle (100).

Vehicle (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (3) comprises a first load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the first axle (1) and a second load sensor configured to generate a load sensor signal indicative of a load on the second axle (2), wherein the control unit (6) is configured to control the actuation system (5) based on the first load sensor signal and based on the second load sensor signal Taxes.

Vehicle (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (3) comprises a position sensor which is configured to generate a position sensor signal indicative of a position of the vehicle (100), the control unit (6) thereto is configured to control the actuation system (5) based on the position sensor signal.

vehicle (100) after claim 11 , characterized in that the attitude sensor comprises at least one of a roll angle sensor configured to generate a roll angle sensor signal indicative of a roll angle of the vehicle (100) and a pitch angle sensor configured to generate a pitch angle sensor signal indicative of a Pitch angle of the vehicle (100), wherein the control unit (6) is configured to control the actuating system (5) based on at least one of the roll angle sensor signal and the pitch angle sensor signal.

Vehicle (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (3) comprises an acceleration sensor which is configured to generate an acceleration sensor signal which indicates an acceleration of the vehicle (100), the control unit (6) for this purpose is configured to control the actuation system (5) based on the acceleration sensor signal.