FI128470B - Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori - Google Patents

Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori Download PDF

Info

Publication number
FI128470B
FI128470B FI20145490A FI20145490A FI128470B FI 128470 B FI128470 B FI 128470B FI 20145490 A FI20145490 A FI 20145490A FI 20145490 A FI20145490 A FI 20145490A FI 128470 B FI128470 B FI 128470B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
load
bearing vehicle
primary
motor
engine
Prior art date
Application number
FI20145490A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145490A (fi
Inventor
Teemu Kananoja
Original Assignee
John Deere Forestry Oy
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 John Deere Forestry Oy filed Critical John Deere Forestry Oy
Priority to FI20145490A priority Critical patent/FI128470B/fi
Priority to EP15397517.2A priority patent/EP2949533B1/en
Publication of FI20145490A publication Critical patent/FI20145490A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI128470B publication Critical patent/FI128470B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097Predicting future conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/06Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062Adapting control system settings
    • B60W2050/0075Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/50Tilting frame vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1882Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10Interpretation of driver requests or demands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/28Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture specially adapted for farming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi. Kuormankuljetuskone on järjestetty ajettavaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna. Menetelmässä tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe, joka työvaihe kestää tyypillisesti ainakin 2 minuuttia; määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta; ja ohjataan kuormankuljetuskoneen primäärimoottoria mainitun primäärimoottorin ohjausparametrin arvon avulla. Lisäksi primäärimoottorin ohjausjärjestelmä, joka käsittää ohjaustietokoneen ja välineet primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin ohjausyksikölle sekä on järjestetty suorittamaan kuvattu menetelmä mainitun ohjaustietokoneen avulla. Lisäksi kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori, joka käsittää tällaisen ohjausjärjestelmän.

Description

MENETELMÄ KUORMANKULJETUSKONEEN PRIMAARIMOOTTORIN OHJAAMISEKSI, KUORMANKULJETUSKONEEN PRIMÄÄRIMOOTTORIN OHJAUSJARJESTELMA JA — KUORMANKULJETUSKONE, KUTEN
KUORMATRAKTORI Keksinnön kohde Keksintö kohdistuu työkoneisiin ja menetelmään työkoneen polttoaineen kulutuksen optimoimiseksi. Keksintö kohdistuu erityisesti kuormankuljetus- koneisiin ja menetelmään kuormankuljetuskoneen polttoaineen kulutuksen optimoimiseksi. Keksintö kohdistuu erityisesti kuormatraktoriin ja menetel- mään kuormatraktorin polttoaineen kulutuksen optimoimiseksi. Keksintö koh- distuu lisäksi primäärimoottorin ohjausjärjestelmään. Keksintö kohdistuu eri- tyisesti kuormankuljetuskoneeseen, kuten kuormatraktoriin, joka käsittää tällaisen ohjausjärjestelmän. Keksinnön taustaa Esimerkiksi rakennus-, maarakennus-, maatalous- ja metsätalousalalla tunnetaan useanlaisia työkoneita, kuten harvestereita, kuormatraktoreita, kaivinkoneita, traktorikaivureita, leikkuupuimureita, oksien niputuskoneita ja energiapuuharvestereita. Tyypillisesti työkone käsittää liikkuvaksi järjestetyn alustakoneen, tilan kuorman kuljettamiseksi (kuormatilan), ja ainakin yhden työkalun, kuten esimerkiksi kuorman lastaus- ja purkuvälineet. Tällaisella työkoneella — kuormankuljetuskoneella — voidaan kuljettaa kuormaa. Työ- kone käsittää ainakin primäärimoottorin alustakoneen ja valinnaisesti sen N työkalun tai työkalujen käyttövoiman tuottamiseksi. Primäärimoottori on siten N mitoitettu, että siitä saatava käyttövoima on riittävä ajatellen kaikkia vas- S taantulevia työtilanteita. N 30 I Tyypillisesti primäärimoottoria ohjataan käyttötilanteesta riippumatta samalla - tavalla. Tällöin polttoainetta kuluu paljon tilanteissa, joissa moottorin tuotta- S masta tehosta tarvitaan käyttöön vain pieni osa. Tunnetaan ratkaisu, jossa < käyttäjä voi valita energiaa säästävän toimintamoodin ja tehokkaan toiminta- N 35 moodin väliltä. Tehokas toimintamoodi vastaa yllä kuvattua tilannetta, jossa moottoria käytetään tilanteesta riippumatta suurella teholla. Energiaa säästä- vässä toimintamoodissa tunnistetaan työkoneen hetkellinen toimenpide, jatämän toimenpiteen avulla säädetään työkoneen moottorin toiminta mainittua hetkellistä toimenpidettä vastaavaksi.
Viitejulkaisussa US 2008/0047245 on esitetty traktori, jossa moottorille on käytettävissä kaksi eri asetusta sen mukaan, onko ohjaamo työskentely- asennossa vai ajoasennossa.
Valinta näiden asentojen välillä voidaan tehdä kääntämällä ohjaamoa 180 astetta pystyakselin suhteen.
Ohjaamon kulloi- nenkin asento tunnistetaan kytkimillä.
Työskentelyasennossa moottorin käy- tettävissä oleva maksimi kierrosluku on pienempi kuin ajoasennossa.
Työs- kentelyasennossa voidaan käyttää traktoriin asennettua työlaitetta.
Viitejulkaisussa US 2007/0204604 on esitetty työkoneen hydrauliikan oh- jausjärjestelmä.
Järjestelmä tunnistaa muutoksen työkoneen työskentelytilan olosuhteissa, jolloin moottorinohjausjärjestelmä muuttaa moottorin toiminta- käyrää ja hydraulipumpun ohjausjärjestelmä muuttaa hydraulipumpun toi- mintakäyrää vastaavasti.
Viitejulkaisussa US 2014/0129114 on esitetty pyöräkuormaaja, jossa tunnis- tetaan pyöräkuormaajan työtila sekä liiketila.
Esimerkiksi työtilaksi voidaan tunnistaa kuormaustila, jos pyöräkuormaajan liikesuunta on eteenpäin, kau- han puomin kulma on pienempi kuin tietty raja-arvo ja puomin alaosaan koh- distuva paine on suurempi tai yhtä suuri kuin ennalta asetettu raja-arvo.
Moottorin vääntömomenttia voidaan säätää tunnistetun työtilan perusteella.
Viitejulkaisussa WO 2013/000702 on esitetty maatalouskoneen moottorin- ohjausjärjestelmää.
Maatalouskoneessa on paineilmakompressori, jonka N avulla renkaiden ilmanpainetta voidaan nostaa tarpeen mukaan, esimerkiksi N siirryttäessä pellolta ajotielle.
Tällöin moottoria voidaan säätää pienemmälle S kierrosnopeudelle polttoaineen säästämiseksi.
Järjestelmä voi kuitenkin hi- & 30 dastaa tätä säätämistä, kunnes paineilmakompressori on saanut renkaisiin x halutun ilmanpaineen.
S Keksinnön lyhyt yhteenveto 3 Nyt esillä olevan ratkaisun tarkoituksena on vähentää kuormankuljetus- koneen primäärimoottorin polttoaineen kulutusta.
Polttoaineenkulutusta vähentämällä saavutetaan eräitä muitakin etuja, kuten parempi taloudelli-
SUUS, parempi ympäristöystävällisyys ja pienemmät meluhaitat.
Tavoite saa- vutetaan tunnistamalla työkoneen ainakin keskipitkän ajan kestävä työvaihe, ja asettamalla ainakin eräs primäärimoottorin käyttöparametri tätä vastaa- valla tavalla.
Mainittu ainakin keskipitkän ajan kestävä työvaihe kestää tyy- pillisesti ainakin 2 minuuttia.
Tavoite saavutetaan ohjaamalla kuormankulje- tuskoneen primäärimoottoria patenttivaatimuksessa 1 esitettävän menetel- män mukaisesti.
Tyypillinen kuormankuljetuskone on järjestetty ajettavaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna, soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maarakentamisen tarpeisiin ja käsittää primäärimoottorin sekä primäärimoottorin ohjausyksikön.
Menetelmän eräässä suoritusmuodossa - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe, joka työvaihe kestää ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe valitaan mahdollisten työvaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kolme työvaihetta, - määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta, - välitetään mainittu primäärimoottorin ohjausparametrin arvo primääri- moottorin ohjausyksikölle ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen primäärimoottoria mainitun primääri- moottorin ohjausparametrin arvon avulla, jolloin kuormankuljetuskoneen työvaihe tunnistetaan (a) kuormankuljetusko- neen ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä ja (b) kuor- mankuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä toisesta ohjausliikkeestä, N jonka ensimmäisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta N tai sen osaa, ja jonka toisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuorman- S kuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on ainakin yksi seuraavista: & 30 e mainitun kuormankuljetuskoneen pyörä, jonka varassa kuormankulje- I tuskone on järjestetty kulkemaan, - e mainitun kuormankuljetuskoneen työkalu tai S e mainitun kuormankuljetuskoneen ohjaamo, < ja jossa menetelmässä mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: N 35 e ajo tyhjänä, e ajo kuormattuna, ja kuormankuljetuskoneen kuorman määrän muuttaminen.
Menetelmä voidaan toteuttaa patenttivaatimuksessa 16 tai 17 määritettyä primäärimoottorin — ohjausjärjestelmää — käyttämällä. Eras — tällainen ohjausjärjestelmä - käsittää ohjaustietokoneen, - käsittää välineet primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin ohjausyksikölle ja - on järjestetty suorittamaan kuvattu menetelmä mainitun ohjaustietokoneen avulla.
Ohjausjärjestelmä voi olla järjestetty kuormankuljetuskoneeseen, kuten kuormatraktoriin, vaatimuksen 18, 19 tai 20 mukaisesti. Esimerkiksi eräs kuormatraktori käsittää - primäärimoottorin, - primäärimoottorin ohjausyksikön, välineet kuorman lastaamiseksi kuor- mankuljetuskoneelle ja/tai välineet kuorman purkamiseksi kuormankuljetus- koneelta, ja - primäärimoottorin ohjausjärjestelmän, joka ohjausjärjestelmä - käsittää ohjaustietokoneen ja välineet primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin ohjausyksikölle ja - on järjestetty mainitun ohjaustietokoneen avulla e tunnistamaan kuormankuljetuskoneen työvaihe, joka työvaihe kestää ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe valitaan mahdollisten työvai- heiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kaksi työvaihetta, N e määrittämään arvon ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen primääri- N moottorin ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta, S e välittämään mainitun primäärimoottorin ohjausparametrin arvon & 30 primäärimoottorin ohjausyksikölle; I jolloin ohjausjärjestelmä on järjestetty tunnistamaan mainitun ohjaustieto- > koneen avulla kuormankuljetuskoneen työvaihe (a) kuormankuljetuskoneen S ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä ja (b) kuorman- < kuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä toisesta ohjausliikkeestä, jonka N 35 ensimmäisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta tai sen osaa, ja jonka toisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on ainakin yksi seuraavista:
e mainitun kuormankuljetuskoneen pyörä, jonka varassa kuorman- kuljetuskone on järjestetty kulkemaan, e mainitun kuormankuljetuskoneen työkalu tai e mainitun kuormankuljetuskoneen ohjaamo, 5 ja jossa menetelmässä mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: e ajo tyhjänä, e ajo kuormattuna, ja kuormankuljetuskoneen kuorman määrän muuttaminen, jolloin mainittu primäärimoottorin ohjausyksikkö on järjestetty ohjaamaan mainittua kuormatraktorin primäärimoottoria mainitun ohjausparametrin arvon avulla.
Piirustusten kuvaus Kuva 1 esittää erästä kuormankuljetuskonetta, joka kuvan tapauksessa on tyypiltään kuormatraktori, ja Kuva 2 esittää tyypillistä kuormankuljetuskoneen tekemää työsykliä, joka käsittää neljä työvaihetta.
Suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus Kuvassa 1 on esitetty eräs kuormankuljetuskone 100. Kuormankuljetuskone 100 soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maarakenta- misen tarpeisiin.
Metsätaloudella tarkoitetaan puuston kasvattamista ja hyväksikäyttöä, erityisesti hyväksikäyttöön liittyvää puuston korjaamista, eli keräämistä.
Maataloudella tarkoitetaan maanviljelyä ja eläintenhoitoa sekä N näitä vastaavaa hyväksikäyttöä.
Rakentamisella tarkoitetaan rakennusten ja N rakenteiden tekemistä, erityisesti rakennusteollisuutta, kuten rakennuksia S rakentavia ja rakennusalan tuotteita ja materiaaleja tuottavia tuotannollisen & 30 teollisuuden sektoreita.
Maarakentamisella tarkoitetaan kaikkea rakentami- I seen |liittyvää maansiirtämistä, louhintaa, aluskasvillisuuden poistoa > ja viherrakentamista. 3 > Tällaiseen tarkoitukseen soveltuva kuormankuljetuskone 100 on järjestetty N 35 ajettavaksi maalla vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna kuormalla.
Tyhjällä kuormankuljetuskoneella tarkoitetaan kuormaamatonta kuormankuljetus- konetta.
Vastaavasti tyhjänä ajamisella tarkoitetaan kuormaamattomankuormankuljetuskoneen ajamista. Lisäksi kuormankuljetuskone 100 on jär- jestetty ajettavaksi ainakin tien ulkopuolella. Tyypillisesti tällaisella kuorman- kuljetuskoneella voidaan kuljettaa suurehkoja kuormia. Esimerkiksi kuorman- kuljetuskone 100 voi olla järjestetty ajettavaksi tien ulkopuolella maalla vuo- rotellen tyhjänä ja kuormattuna kuormalla, jonka kuorman massa on ainakin 1000 kg. Kuvan 1 kuormankuljetuskone 100 on tyypiltään kuormatraktori 100. Kuorma- traktori 100 käsittää eturungon 110 ja takarungon 120. Eturungolle 110 on järjestetty primäärimoottori 300. Lisäksi eturunko 110 käsittää etupyörät 114 ja ohjaamon 116. Takarunko 120 on järjestetty liikkuvaksi takatelin 126 varassa. Takateli 126 käsittää takapyörät 124. Takarunkoon 120 on kiinni- tetty pystytukia 132, jolloin mainittu runko 120 ja pystytuet 132 rajaavat kuormatilaa 134.
Työkone 100 käsittää lisäksi työkalun 200. Kuvan 1 esimerkkitapauksessa kuormatraktori 100 käsittää välineet 200 kuorman lastaamiseksi kuormatilaan 134 ja purkamiseksi kuormatilasta 134. Nämä välineet 200, eli lastaus- välineet 200, käsittävät kuormatraktorin tapauksessa mm. puomijärjestelyn 210 ja kuormainkouran 220. Puomijärjestely 210 on jalustan 216 avulla kääntyvästi liitetty takarunkoon 120. Kuormankuljetuskone 100 käsittää primäärimoottorin 300. Primäärimoottorin 300 avulla tuotetaan kuomankuljetuskoneen 100 tarvitsema käyttövoima. Tyypillisesti primäärimoottorilla 100 tuotetaan ensimmäiseen hydrostaatti- väliaineeseen ajopaine, jota hyödynnetään hydraulimoottorissa kuorman- N kuljetuskoneen ajamiseksi ja toiseen hydrostaattiväliaineeseen työpaine, jota N hyödynnetään työkalussa 200. Primäärimoottori 300 on tyypillisesti poltto- S moottori, kuten dieselmoottori. Primäärimoottori 300 on siten mitoitettu, että & 30 siitä saatava käyttövoima on riittävä ajatellen kaikkia vastaantulevia työ- I tilanteita. Luonnollisesti on mahdollista tuottaa kuormankuljetuskoneen ajo- - voima suoraan primäärimoottorilla 300. 3 > Kuten edellä on esitetty, kuormatraktori on eräs kuormankuljetuskone 100. N 35 Eräitä muita yleisesti metsätöissä käytettyjä kuormankuljetuskoneita ovat niputuskone, jolla voidaan niputtaa ja kuljettaa oksia; juontotraktori, jolla kaa- dettuja, mutta karsimattomia puita voidaan vetää metsästä tien varteen;
traktorikaivuri, jolla voidaan tehdä kaivaustöitä ja kuljettaa materiaalia kau- hassa; ja energiapuuharvesteri, silloin kun energiapuuharvesteri käsittää myös välineet kuorman (energiapuun) kuljettamiseksi.
Eräs muu yleisesti tiestön ulkopuolella, pellolla, käytetty kuormankuljetus- kone on leikkuupuimuri. Eräs tyypillisesti myös tien ulkopuolella, rakennus- työmaalla tai kaivoksella, käytettävä kuormankuljetuskone on kippiauto. Erityisesti tiestön ulkopuolella kulkevaksi järjestetyn kuormankuljetuskoneen 100 tehontarve voi vaihdella suuresti. Tunnetusti tällaisessa maastossa, kuten metsässä, voi olla esteitä, kuten painaumia, kuoppia, ojia, kohoumia, mättäitä, kaatuneiden puiden runkoja, kiviä, kantoja ja muita vastaavia. Esteiden ylittämistä varten ja kuormituksen muuttuessa on ajovoimansiirron tuotettava riittävästi tehoa ja lisäksi teho on oltava käytettävissä nopeasti, jotta kuormankuljetuskone 100 ei pysähdy tai sen nopeus ei putoa tarpeet- tomasti. Mikäli kuormankuljetuskone kuljettaa erilaisia kuormia tien ulko- puolella, niin kuormitus ja tehontarve on tavanomaista suurempi ja sen vaihtelu on tavanomaista suurempaa. Toisaalta, mikäli kuormankuljetus- konetta ajetaan tyhjänä, niin kuormitus ja tehontarve on tavanomaista pienempi.
Keksinnön suoritusmuotojen ymmärtämisen kannalta on oleellista havaita, että kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 tietty tehotaso, esi- merkiksi 50 % primäärimoottorille 300 ilmoitetusta maksimitehosta voidaan nykyisissä elektronisesti ohjatuissa moottoreissa tuottaa erilaisilla hyöty- suhteilla valitsemalla moottorin ohjausparametrit eri tavoin. Toisin ilmaistuna N eri ohjausparametrien arvoilla primäärimoottorin 300 polttoaineenkulutus on N erilainen, vaikka primäärimoottorista otettaisiinkin kaikissa näissä tilanteissa S ulos samaa 50 %:in osatehoa. Vastavuoroisesti erilaisilla ohjausparametrien & 30 arvoilla myös primäärimoottorin 300 tehontuottovalmius on erilainen. Tehon- I tuottovalmiudella tarkoitetaan tässä yhteydessä ensinnäkin primäärimootto- > rista kyseisillä ohjausparametrien arvoilla saatavaa maksimitehoa, mutta S myös primäärimoottorin reagointinopeutta tehontarpeen äkillisesti muuttu- < essa. Jälkimmäistä nimitetään yleisesti moottorin ärhäkkyydeksi. & 35 Tämän seurauksena kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaus- parametreja on mahdollista optimoida työvaiheen perusteella siten, ettäprimäärimoottori tuottaa taloudellisesti kulloiseenkin työvaiheeseen nähden riittävän tehon ilman, että ylläpidetään tarpeettoman suurta tehontuotto- valmiutta, jonka haittapuolena olisi hyötysuhteen selkeä heikentyminen.
Lisäksi, koska tehontarvetta arvioidaan kohtalaisen pitkäkestoisen työvai- heen perusteella, kuormankuljetuskoneen 100 ja/tai primäärimoottorin 300 ohjausta ei tarvitse muuttaa usein.
Tunnistamalla työvaihe ja ohjaamalla primäärimoottoria sen perusteella voidaan työvaihekohtaisesti varautua vas- taamaan vain sen tasoiseen kuormitukseen mikä työvaiheelle on ominaista.
Esimerkiksi työvaiheeseen nähden liian suuren ärhäkkyyden ylläpitäminen kuluttaa enemmän polttoainetta kuin työvaiheperustainen ärhäkkyys, koska silloin primäärimoottori reagoi pieneenkin kuormitustason nousuun syöttä- mällä tarpeettoman suuren määrän polttoainetta ja säätämällä turboa ja muita toimilaitteita vastaavasti kuormituksen varalta.
Esimerkiksi työvaihee- seen nähden liian suuren kierrosnopeuden ylläpitäminen kuluttaa enemmän polttoainetta kuin työvaiheperustainen kierrosnopeus, koska silloin primääri- moottori jatkuvasti käy suurella kierrosnopeudella, jolloin primäärimoottorin kulutus nousee.
On havaittu, että kuormankuljetuskoneen normaalista käytöstä on mahdol- lista tunnistaa kuormankuljetuskoneen tyypillisesti pitkäaikainen työvaihe.
Viitaten kuvaan 2, tyypillisesti työ käsittää peräkkäisiä työvaiheiden syklejä.
Kukin sykli puolestaan käsittää mahdollisia työvaiheita.
Esimerkiksi kuvan 2 syklistä voidaan erottaa työvaiheet: Kuormaus, Ajo kuormattuna, Kuorman purku ja Ajo tyhjänä.
Siirtyminen näiden vaiheiden välillä ajallisesti tapahtuu kuvassa 2 esitettyjen nuolien mukaan.
Tyhjänä ajon jälkeen siirrytään uudel- leen kuormaamiseen, kuten kuvassa 2 on esitetty.
Esimerkiksi kuorma- N traktoriin kuormataan metsässä puuta.
Kun puuta on kerätty riittävästi, N kuormatraktorilla ajetaan kuormattuna tien varteen, johon kuorma puretaan.
S Kuorman purkamisen jälkeen kuormatraktorilla ajetaan (tyhjänä) uudestaan & 30 metsään hakemaan uutta puukuormaa.
Työvaiheen tunnistamisella tarkoite- I taan sitä, että valitaan mahdollisten työvaiheiden joukosta se työvaihe, jota - suoritetaan.
Työvaiheen tunnistaminen, eli valinta mahdollisten työvaiheiden 3 joukosta, puolestaan tehdään jäljempänä kuvattavalla tavalla. 3 Erityisen paljon tehontarpeeseen vaikuttaa se, ajetaanko kuormankuljetus- konetta 100 kuormattuna vai tyhjänä.
Näin ollen mainittu työvaihe voidaan valita ainakin kahden työvaiheen joukosta: ajo tyhjänä ja ajo kuormattuna.
Tyhjänä ajettaessa tehontarve on vähäinen. Vastaavasti kuormattuna ajetta- essa, erityisesti tiestön ulkopuolella, kuten metsässä tai pellolla ajettaessa, tehontarve on suuri. Näin ollen mainittu työvaihe "Ajo tyhjänä? voi liittyä aja- miseen tyhjänä (so. kuormaamattomana) tien ulkopuolella ja mainittu työ- vaihe ”Ajo kuormattuna?” voi liittyä ajamiseen kuormattuna tien ulkopuolella. On havaittu, että ohjaamalla kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottoria perustuen meneillään olevaan työvaiheeseen on mahdollista parantaa kuor- mankuljetuskoneen taloudellisuutta, eli kuormankuljetuskoneella saavutetta- vissa olevaa työsuoritetta käytettyä polttoainemäärää kohti. Toisin sanoen on mahdollista pienentää polttoaineen kulutusta samalle työsuoritteelle. Tämä perustuu siihen, että primäärimoottoria voidaan ohjata käyttäen hyväksi tietoa työvaiheesta ja siitä, millaisia kuormituksia po. työvaihe kuormankuljetus- koneelle tyypillisesti aiheuttaa. Tämä pienentää koneen käyttökustannuksia, mutta sen lisäksi erityisesti kuormankuljetuskoneen aiheuttamat ympäristö- päästöt ja melu alenevat myös selvästi. Myös tämä on tärkeää, koska kuor- mankuljetuskoneen koko elinkaaren ajalla tarkasteltuna suuri osa kuorman- kuljetuskoneen aiheuttamasta ympäristökuormituksesta syntyy primääri- moottorin, kuten dieselmoottorin, aiheuttamista päästöistä.
Tyypillisesti primäärimoottori 300 käsittää tai siihen on liitetty elektroninen ohjausyksikkö (ECU) 310, jonka parametreja muuttamalla primäärimoottorin 300 toimintaan ja polttoaineen kulutukseen voidaan vaikuttaa. Lisäksi muun työkoneen 100 osan toimintaa ohjaamalla voidaan edelleen vaikuttaa poltto- aineen kulutukseen jäljempänä esitettävällä tavalla. Eräässä suoritus- muodossa primäärimoottori 300 on dieselmoottori, kuten ilma-ahdettu diesel- N moottori. & S Edellä on esitetty termi ”työvaihe”. Tällä viitataan kuormankuljetuskoneella & 30 100 suoritettavaan työn vaiheeseen, joka jatkuu tyypillisesti ainakin kaksi I minuuttia, esimerkiksi ainakin 5 minuuttia. Esimerkiksi sama työvaihe voi - jatkua ainakin 10 minuuttia. Mainitulla tyypillisellä jatkumisella tarkoitetaan S po. työvaiheen tyypillistä ajallista kestoa. Tyypillinen ajallinen kesto voi olla < esimerkiksi työvaiheen keston tilastollinen mitta, kuten työvaiheen odotus- N 35 arvoinen ajallinen kesto. Näin ollen työvaihe voi jatkua odotusarvoisesti edellä mainitun ajan. Termi ”odotusarvoisesti? liittyy keskimääräiseen po. työ- vaiheen ajalliseen kestoon. Esimerkiksi, jos työvaihe on ”ajo tyhjänä”, tällai-
nen työvaihe kestää käyttökohteesta riippuen vaihtelevan ajan, jolle vaihtele- valle ajalle voidaan määrittää odotusarvo tunnetuin tilastollisin menetelmin.
Tällöin po. työvaihe jatkuu odotusarvoisesti juuri po. odotusarvon ajan.
Edellä on esitetty esimerkkejä ajoista, jonka suuruinen tämä odotusarvo ainakin on.
Vaihtoehtoisesti ”tyypillinen? kesto voi tarkoittaa esimerkiksi työvaiheen keston mediaania.
Termillä ”työvaihe” tarkoitetaan lisäksi sellaista työvaihetta, joka menetel- mässä tunnistetaan.
Työvaihe voidaan tunnistaa mahdollisten työvaiheiden joukosta.
On selvää, että kuhunkin mahdolliseen työvaiheeseen liittyy juuri sen työvaiheen ajallinen tyypillinen, kuten odotusarvoinen, kesto.
Eräässä suoritusmuodossa ainakin yksi työvaihe mahdollisten työvaiheiden joukosta kestää tyypillisesti. kuten odotusarvoisesti, edellä mainitun ajan.
Eräässä suoritusmuodossa kukin työvaihe mahdollisten työvaiheiden joukosta kestää tyypillisesti, kuten odotusarvoisesti, edellä mainitun ajan.
Termillä ”työvaihe? tarkoitetaan esimerkiksi juuri sen hetkistä työvaihetta, jolla hetkellä po. työvaihe tunnistetaan.
Koska työvaihe kestää odotusarvoisesti jonkin aikaa, on havaittu, että merkittävimmät säästöt polttoaineen kulutuk- seen on saavutettavissa tunnistamalla kuormankuljetuskoneen 100 sen hetkinen työvaihe.
Välttämättä esimerkiksi työvaiheen ennakoinnilla ei ole saavutettavissa sen suurempaa säästöä.
Lisäksi meneillään olevan työ- vaiheen tunnistaminen on helpompaa kuin työvaiheen ennakointi.
Viitaten kuvaan 2, kun kuormankuljetuskone on järjestetty suorittamaan peräkkäisiä työsyklejä, kukin työvaihe voi tulla tunnistetuksi ainakin kerran N yhden työsyklin aikana.
Esimerkiksi kuvan 2 mukaisia työsyklejä toistettaessa N kunkin työsyklin aikana, jos mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vain S vaiheet ”Ajo tyhjänä” ja ”Ajo kuormattuna? (ks. taulukko 2), voidaan tunnistaa & 30 kerran vaihe ”Ajo tyhjänä” ja kerran ”Ajo kuormattuna”. Esimerkiksi kuvan 2 I mukaisia työsyklejä toistettaessa kunkin työsyklin aikana, jos mahdollisten > työvaiheiden joukko käsittää vain vaiheet ”Ajo tyhjänä”, ”Ajo kuormattuna” ja S ”Kuorman määrän muutos” (ks. taulukko 3) voidaan tunnistaa kerran vaihe < ”Ajo tyhjänä”, kerran vaihe ”Ajo kuormattuna” ja kaksi kertaa vaihe ”Kuorman N 35 määrän muutos”. Esimerkiksi kuvan 2 mukaisia työsyklejä toistettaessa kunkin työsyklin aikana, jos mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet
”Ajo tyhjänä”, ”Kuormaus”, ”Ajo kuormattuna” ja ”Kuorman purku” (ks. taulukko 4) voidaan kukin vaihe tunnistaa täsmälleen kerran. Eräässä suoritusmuodossa - kuormankuljetuskone 100 on järjestetty suorittamaan eri työvaiheita peräkkäisten työsyklien aikana, jolloin - — käytetään sellaista mahdollisten työvaiheiden joukkoa, että - kunkin työsyklin aikana kukin mahdollinen työvaihe tulee tunnistetuksi ainakin kerran.
Luonnollisesti vielä pidemmän ajanjakson aikana, kuten kokonaisen työ- päivän aikana, suoritetaan tyypillisesti useita työsyklejä; tai ainakin yksi työ- sykli. Myöskin tällaisella pitkällä aikavälillä kukin mahdollinen työvaihe tulee suoritetuksi. Näin ollen menetelmässä - — käytetään sellaista mahdollisten työvaiheiden joukkoa, että - kukin työvaihe mahdollisten työvaiheiden joukosta tulee tunnistetuksi ainakin kerran tyypillisen työpäivän aikana. On toki mahdollista, että mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää sellaisia- kin työvaiheita, joita suoritetaan hyvin harvoin. Tällainen työvaihe ei välttä- mättä tule suoritetuksi pitkänkään ajanjakson aikana. Esimerkkinä voisi olla vaikka työvaihe, jossa työkalua 200 käytetään saman kuormankuljetus- koneen 100 korjaamisessa. Termi ”mahdollinen työvaihe” sisältää merkityk- sellisesti sen, että työvaihe on mahdollinen; toisin sanoen tällainen työvaihe voi tulla kuormankuljetuskoneella toteutettavaksi sen käyttöiän aikana. Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa ohjataan kuormankuljetus- N koneen 100 primäärimoottoria 300. Ohjauksen avulla parannetaan kuorman- N kuljetuskoneen taloudellisuutta, kuten hyötysuhdetta, edellä kuvatusti. Tässä S suoritusmuodossa mainittu kuormankuljetuskone 100 & 30 — on järjestetty ajettavaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen I tyhjänä ja kuormattuna, - - soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maa- S rakentamisen tarpeisiin, ja < — käsittää primäärimoottorin 300 sekä primäärimoottorin ohjausyksikön & 35 310.
Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen 100 työvaihe, joka työvaihe kestää tyypillisesti, kuten odotusarvoisesti, ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe tunnistettaessa valitaan mahdollisten työvaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kaksi työ- vaihetta, - — määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen 100 pri- määrimoottorin 300 ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta, - — välitetään mainittu primäärimoottorin 300 ohjausparametrin arvo primäärimoottorin ohjausyksikölle 310 ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottoria 300 mainitun primäärimoottorin 300 ohjausparametrin arvon avulla käyttäen pri- määrimoottorin ohjausyksikköä 310.
Eräässä suoritusmuodossa tunnistetaan kuormankuljetuskoneen 100 tämän hetkinen työvaihe. Eräässä suoritusmuodossa em. mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin vaiheet ajo tyhjänä ja ajo kuormattuna (ks. taulukko 1 ja kuva 2). Eräässä suoritusmuodossa em. mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin vaiheet ajo tyhjänä tien ulkopuolella (kuten metsässä, pellolla, kaivoksella tai rakennustyömaalla) ja ajo kuormattuna tien ulkopuolella.
Eräässä suoritusmuodossa em. mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää N ainakin vaiheet ajo tyhjänä tien ulkopuolella metsässä ja ajo kuormattuna tien N ulkopuolella metsässä. = & 30 Erästä tällaista suoritusmuotoa on havainnollistettu taulukossa 1. i 3 2
N
Ohjattava yksikkö |Ohjausparametri =|Työvaihe: Työvaihe:
I PW Taulukko 1: Mahdollisten työvaiheiden joukko, ohjattava yksikkö, käytettävät ohjausparametrit ja käytettävien ohjausparametrien arvo erässä suoritus- muodossa.
Eräässä suoritusmuodossa primäärimoottori 300 on polttomoottori; kuten dieselmoottori, kuten ilma-ahdettu dieselmoottori. Primäärimoottori 300 on järjestetty tuottamaan kuormankuljetuskoneen 100 käyttövoima. Esimerkiksi primäärimoottorin 300 avulla voidaan tuottaa hydrostaattista käyttövoimaa, jonka avulla voidaan käyttää kuormankuljetuskoneen 100 hydraulisia komponentteja, kuten hydraulista ajovoimantuottoa (hydraulista sekundääri- moottoria 330) ja työkalua 200. Taulukon 1 mukaisesti menetelmän avulla voidaan ohjata esimerkiksi primäärimoottorin 300 kierrosnopeutta (kierrosta minuutissa, rpm) tunnistetun työvaiheen avulla. Kierrosnopeus voidaan valita pieneksi ajettaessa tyhjänä ja korkeaksi ajettaessa kuormattuna. Kierrosnopeus on alan ammattimiehelle selvä käsite. Kuormattuna ajettaessa kuormankuljetuskoneen 100 tehontarve on suuri, joten kierrosnopeus kannattaa asettaa korkeaksi. Vastaavasti o 20 tyhjänä ajettaessa polttoainetta säästyy käyttämällä pienempää kierros- IN nopeudetta. Tällöin taloudellisuus (merkityksessä työsuorite käytettyä poltto- x ainemäärää kohti) paranee. e , Lisäksi tai vaihtoehtoisesti taulukon 1 mukaisesti menetelmän avulla voidaan a 25 ohjata esimerkiksi primäärimoottorin 300 ärhäkkyyttä tunnistetun työvaiheen 2 avulla. Ärhäkkyys voidaan valita pieneksi ajettaessa tyhjänä ja suureksi 5 ajettaessa kuormattuna. Ärhäkkyydellä tarkoitetaan moottorin reagointitapaa > moottorin kuormituksen äkilliseen muutokseen. Aggressiivisella ärhäkkyy- della primaarimoottori 300 reagoi nopeasti tehontarpeen muutokseen. Pienellä ärhäkkyydellä primäärimoottori 300 reagoi hitaasti tehontarpeenmuutokseen. Kuormattuna ajettaessa, erityisesti tiestön ulkopuolella, tehon- tarve voi vaihdella nopeasti paljon johtuen ensinnäkin kuormasta ja toiseksi esteistä, kuten esimerkiksi kuopista, kivistä ja/tai kannoista, joten ärhäkkyys kannattaa asettaa aggressiiviseksi. Vastaavasti tyhjänä ajettaessa poltto- ainetta säästyy pienemmällä ärhäkkyydellä, jolloin taloudellisuus (eli työ- suorite käytettyä polttoainemäärää kohti) paranee. Eräässä suoritusmuodossa - ohjataan ainakin kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 kierrosnopeutta (rpm) mainitun primäärimoottorin ohjausparametrin arvon avulla; valinnaisesti ohjataan lisäksi primäärimoottorin 300 ärhäkkyyttä.
Mainittu työvaihe voidaan tunnistaa ainakin yhdellä seuraavista: - kuormankuljetuskoneen 100 ohjaajan tekemistä kuormankuljetus- koneen 100 normaaleista työtä ohjaavista tai kuormankuljetuskoneen etenemistä ohjaavista ohjausliikkeistä, joita ohjausliikkeitä on ainakin kaksi; ja/tai - anturilla tai antureilla, joka tai jotka on järjestetty antamaan tietoa (a) kuormankuljetuskoneen 100 kuormatilassa 134 olevan kuorman mää- rästä ja/tai (b) työkalussa 200 olevan kuorman määrästä ja/tai (c) kuormankuljetuskoneen 100 nopeudesta.
Edellä esitetty ”normaali työtä ohjaava ohjausliike” voi olla esimerkiksi jokin seuraavista: - Kuomankuljetuskoneen 100 työkalua 200 ohjaava ohjausliike, kuten N puomijärjestelyn 210 käyttäminen. N - Kuormankuljetuskoneen 100 ohjaamoa liikuttava 116 ohjausliike. S Tällainen ohjausliike saa aikaan esimerkiksi ohjaamon 116 kääntymi- & 30 sen suhteessa eturunkoon 110. I Erityisesti työvaihe voidaan tunnistaa puomijärjestelyn 210 käyttöä ohjaavista - ohjausliikkeistä; ainakin kahdesta tällaisesta liikkeestä. 3 > Edellä esitetty ”normaali kuormankuljetuskoneen etenemistä ohjaava ohjaus- N 35 liike” voi olla esimerkiksi jokin seuraavista: - Ohjauspyörän kääntäminen.
- Kaasupolkimen painaminen.
- Ajovaihteen käyttö. Joihinkin kuormankuljetuskoneisiin voi olla järjestetty tehonalennusvalitsin, jonka kääntämistä ei pidetä edellä mainittuna normaalina työtä ohjaavana ohjausliikkeenä. Erityisesti tällaisen valitsimen massa on tyypillisesti pieni verrattuna em. kuormankuljetuskoneeseen tai sen osaan. Eräässä suoritusmuodossa - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe kuormankuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä ja kuor- mankuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä toisesta ohjaus- liikkeestä, joiden ensimmäisen ja toisen ohjausliikkeen, kummankin erikseen, avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on massaltaan (so. painoltaan) ainakin 10 kg.
Erityisesti työvaihe voidaan tunnistaa ensimmäisestä ohjausliikkeestä, jonka avulla liikutetaan työkalua 200, esimerkiksi kuormatraktorin puomijärjestelyä 210, ja toisesta ohjausliikkeestä, jonka avulla liikutetaan työkalua, esimerkiksi kuormatraktorin puomijärjestelyä 210.
Edellä esitetty ”ensimmäinen ohjausliike” viittaa erään ohjaustoimintojen sarjan ensimmäiseen ohjausliikkeeseen; ei esimerkiksi päivän ensimmäiseen tai koko koneen työhistorian ensimmäiseen ohjausliikkeeseen. Työvaiheen tunnistamisessa ensimmäisen ohjausliikkeen lisäksi hyödynne- tään ainakin yhtä muuta ohjausliikettä ja valinnaisesti myös aikaa.
S N Eräässä suoritusmuodossa tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe S ensimmäisen ohjausliikkeen lisäksi ohjaajan tekemästä toisesta ohjaus- & 30 liikkeestä. Mainitun ensimmäisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuorman- I kuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on painoltaan (so. - massaltaan) ainakin 10 kg. Mainitun toisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan S kuormankuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on painoltaan (so. < massaltaan) ainakin 10 kg. & 35 Esimerkiksi ensimmäinen ohjausliike voi olla puomin käyttö ja toinen ohjaus- liike voi olla ajopedaalin (kaasun) käyttö. Tällöin voidaan päätellä työvaiheensiirtyneen kuormauksesta tai purkamisesta ajoon. On myös mahdollista, että ajopedaalia käytetään hieman kuormattaessa ja samalla ajettaessa hitaasti. Tällöin toinen ohjausliike voi olla ajopedaalin painaminen tietyn rajan yli, kuten pohjaan saakka. Edelleen voidaan jäljempänä kuvatulla tavalla hyö- dyntää esimerkiksi anturilla mitattua kuormankuljetuskoneen 100 nopeutta työvaiheen määrittämisessä. Esimerkiksi ensimmäistä ohjausliikettä voidaan hyödyntää siten, että - rekisteröidään mainittuun ensimmäiseen ohjausliikkeeseen kuluva ensimmäinen aika, - vastaanotetaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa ensimmäiseen ohjausliikkeeseen tyypillisesti kuluvasta ajasta, missä työvaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mah- dollisten työvaiheiden joukkoon, - verrataan ensimmäistä aikaa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe mainittujen vertailujen perusteella. Esimerkiksi referenssitieto voi sisältää tiedon siitä, että työvaiheen ollessa kuorman purku (tyhjän) kuormainkouran 220 vieminen kuormatilaan 134 kestää tyypillisesti 5—10 s ja siitä, että työvaiheen ollessa kuormaus (täyden) kuormainkouran 220 vieminen kuormatilaan 134 kestää tyypillisesti 10 — 20 s. Tällöin, jos ensimmäinen ohjausliike on kuormainkouran vieminen kuormatilaan, ja tähän ohjausliikkeeseen on kulunut aikaa esimerkiksi 8 s, voidaan päätellä, että työvaihe on todennäköisemmin kuorman purku kuin kuormaus.
S N Edelleen myöhempää ohjausliikettä, eli mainittua toista ohjausliikettä, hyö- S dynnetään työvaiheen määrittämisessä. Myös toiseen ohjausliikkeeseen & 30 kulunutta aikaa voidaan hyödyntää. Esimerkiksi ensimmäistä ja toista I ohjausliikettä voidaan hyödyntää siten, että - - rekisteröidään mainittuun ensimmäiseen ohjausliikkeeseen kuluva S ensimmäinen aika, < - rekisteröidään mainittuun toiseen ohjausliikkeeseen kuluva toinen & 35 aika, - vastaanotetaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa ensimmäiseen ohjausliikkeeseen tyypillisesti kuluvasta ajasta jatoiseen ohjausliikkeeseen tyypillisesti kuluvasta ajasta, missä työ- vaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mahdol- listen työvaiheiden joukkoon, - verrataan ensimmäistä aikaa mainittuun referenssitietoon, - — verrataan toista aikaa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe mainittujen vertailujen perusteella.
Eräässä suoritusmuodossa tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe ensimmäisen ja toisen ohjausliikkeen lisäksi (i) kuormankuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä kolmannesta ohjausliikkeestä, jonka kolmannen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta tai sen osaa, joka liikutettava osa on pai- noltaan (so. massaltaan) ainakin 10 kg ja/tai (ii) ajasta, joka on kulunut mainitusta ohjaajan tekemästä toisesta ohjausliikkeestä ja/tai (ili) — mainitun toisen ohjausliikkeen ja mainitun ensimmäisen ohjaus- liikkeen välisestä ajasta ja/tai (iv) — ajasta, joka kului mainittuun kolmanteen ohjausliikkeeseen, mikäli kolmas ohjausliike tunnistettiin.
Eräänä esimerkkinä edellä mainitusta vaihtoehdosta (i) on tilanne, jossa ensimmäisen ohjausliikkeen avulla (esim. ohjainsauvan avulla) viedään kuormainkoura 220 kuormatilaan 134 siten, että kuormainkoura 220 on suljettu.
Toisen ohjausliikkeen avulla (esim. ohjainsauvan avulla) tuodaan kuormainkoura 220 kuormatilasta 134 avonaisena.
Kolmannen ohjausliik- N keen avulla (esim. kaasupolkimen avulla) ajetaan kuormankuljetuskonetta N 100 lyhyt matka.
Tällöin voidaan päätellä, että kuormankuljetuskonetta S ollaan kuormaamassa, eli työvaiheeksi voidaan päätellä ”Kuormaus”. & 30 Viitaten vaihtoehtoon (iv) yllä, kolmatta ohjausliikettä voidaan hyödyntää I edellä mainitun ensimmäisen ajan ja toisen ajan lisäksi siten, että - - rekisteröidään mainittuun kolmanteen ohjausliikkeeseen kulunut S kolmas aika, < - vastaanotetaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa N 35 kolmanteen ohjausliikkeeseen tyypillisesti kuluvasta ajasta, missä työ- vaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mahdol- listen työvaiheiden joukkoon,
- verrataan kolmatta aikaa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe mainittujen vertailujen perusteella. Lienee huomattava, että ensimmäiseen ja/tai toiseen ohjausliikkeeseen kuluva aika ei välttämättä riipu työvaiheesta. Esimerkiksi kuormainkouran 220 avaavan ohjausliikkeen kesto on riippumaton työvaiheesta. Tällöin edellä mainittua ensimmäistä tai toista aikaa ei välttämättä hyödynnetä. Vaihto- ehtoisesti tai lisäksi mainitun ensimmäisen, ja valinnaisesti toisen ja/tai kolmannen, ajan hyödyntämiselle ensimmäistä ja toista ohjausliikettä voidaan hyödyntää lisäksi siten, että - rekisteröidään mainitun ensimmäisen ohjausliikkeen ja mainitun toisen ohjausliikkeen välinen aikaero, - vastaanotetaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa tyypillisestä ensimmäisen ohjausliikkeen ja toisen ohjausliikkeen väli- sestä aikaerosta, missä työvaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvai- heeseen, joka kuuluu mahdollisten työvaiheiden joukkoon, - — verrataan aikaeroa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe mainittujen vertailujen perusteella. Lisäksi voidaan ilmeisellä tavalla tunnistaa työvaihe useasta ohjaajan teke- mästä ohjausliikkeestä, joiden avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta tai sen osia, kuten puomijärjestelyä 210. Valinnaisesti voidaan lisäksi hyödyntää näiden ohjausliikkeiden välisiä aikoja ja/tai viimeisimmästä ohjausliikkeestä kulunutta aikaa tunnistettaessa työvaihetta.
S N Erityisesti voidaan esimerkiksi seurata puomijärjestelyn 210 toimintaa, kuten S puomijärjestelyn 210 nivelten 212 ja/tai puomien 214 liikeaikoja. & 30 Vaihtoehtoisesti tai lisäksi työvaiheen tunnistamisessa voidaan käyttää antu- I ria tai antureita. Eräässä suoritusmuodossa - - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen 100 työvaihe ainoastaan ainakin S yhdellä anturilla (so. käyttämättä em. ohjausliikkeitä tunnistamiseen), < kuten anturilla (tai antureilla), joka (tai jotka) on järjestetty antamaan N 35 tietoa (a) kuormankuljetuskoneen 100 kuorman määrästä ja/tai (b) työkalun 200 kuorman määrästä ja/tai (c) kuormankuljetuskoneen 100 nopeudesta.
Eräässä suoritusmuodossa - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe lisäksi ainakin yhdellä anturilla (so. käyttämällä myös em. ohjausliikkeitä tunnistamiseen), kuten anturilla (tai antureilla), joka (tai jotka) on järjestetty antamaan tietoa (a) kuormankuljetuskoneen 100 kuorman määrästä ja/tai (b) työkalun 200 kuorman määrästä ja/tai (c) kuormankuljetuskoneen nopeudesta.
Anturi voi olla järjestetty mittaamaan kuorman massaa, jolloin anturi on järjestetty antamaan tietoa kuorman määrästä kuormankuljetuskoneessa 100, esimerkiksi sen kuormatilassa 134. Anturi voi olla järjestetty taka- runkoon 120. Anturi voi olla esimerkiksi venymäanturi.
Tällainen anturi voi mitata koko kuorman tai koko kuormankuljetuskoneen massaa.
Anturi voi olla järjestetty mittaamaan kuorman tilavuutta tai korkeutta, jotka kertovat kuorman määrästä.
Anturi voi esimerkiksi optinen anturi, jolla mita- taan kuormaan määrää kuormatilassa 134. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kuormavaakaa, jos kuorman- kuljetuskoneessa tällainen on.
Kuormavaa'alla tarkoitetaan puomijärjestelyyn 210 liitettyä vaakaa, jonka avulla voidaan määrittää kulloinkin kuormain- kouralla 220 käsiteltävän osakuorman, kuten puun rungon, massa.
Kuorma- vaaka voi olla järjestetty esimerkiksi kuormainkouran 220 ja puomijärjestelyn 210 kiinnityskohtaan (ks. kuva 1). Kuormavaaka on järjestetty mittaamaan kuormainkourassa 220 olevan tavaran massa.
N Lisäksi tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää mainittua tai erästä anturia mit- N taamaan kuormankuljetuskoneen 100 nopeutta.
Nopeuden ylittäessä kynnys- S arvon voidaan päätellä työvaiheeksi ajaminen (tyhjänä tai kuormattuna). & 30 Kuormaus voi esimerkiksi tapahtua pienellä mutta nollaa suuremmalla I nopeudella.
Vaihtoehtoisesti kuormauksen aikana voidaan kuormankuljetus- - konetta ajaa lyhyitä matkoja yksittäisten osakuormien, kuten puun runkojen, 3 kuormaamisen välissä.
Kuorman purku tapahtuu tyypillisesti kuorman- > kuljetuskoneen ollessa paikallaan, jolloin nopeus on nolla. & 35 Erityisesti voidaan toistuvasti tunnistaa kuormankuljetuskoneen työvaihe käyttäen hyväksi mainittuja ohjausliikkeitä ja/tai aikaa ja/tai anturin tai antu-
rien antamaa tietoa kuormasta. Työvaihe voidaan esimerkiksi tunnistaa samaksi kuin aiemmin tunnistettu työvaihe, jolloin po. työvaiheeseen liittyvä kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 ohjausparametrin arvo on jo aiemmin tullut määritetyksi. Työvaihe voidaan tunnistaa eri työvaiheeksi kuin aiemmin tunnistettu työvaihe (so. uudeksi työvaiheeksi), jolloin po. työ- vaiheeseen |liittyvä kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 ohjausparametrin arvo voidaan määrittää käyttäen hyväksi tunnistettua uutta työvaihetta.
Tällainen toistuva tunnistaminen voidaan toteuttaa esimerkiksi keräämällä mittaustietoa jatkuvasti ohjaajan tekemistä ohjausliikkeistä ja/tai antureista, joiden avulla tunnistetaan nopeus tai kuorman määrä edellä kuvatusti. Näiden mittausten avulla voidaan päätellä työvaihe. Erityisesti voidaan jatku- vasti seurata kuormankuljetuskoneen puomijärjestelyn 210 toimintaa työ- vaiheen päättelemiseksi millä tahansa ajan silloisella hetkellä.
Kuljettajan toiminnan osalta seurataan kuljettajan tekemiä ohjausliikkeitä, jotka saavat aikaan kuormankuljetuskoneen toimenpiteitä. Lisäksi voidaan ottaa huomioon järjestelmän antamia mittaussuureita kuormankuljetus- koneen ja/tai sen osan nopeudesta tai asennosta. Työvaihe voidaan päätellä esimerkiksi mittaamalla eri toimenpiteiden aikoja ja toimenpiteiden välisiä tilasiirtymiä ja valinnaisesti kuormauksen määrää, ja tunnistamalla nykyinen työvaihe näistä mittauksista. Esimerkiksi kuormatraktorin tapauksessa eräässä suoritusmuodossa mita- taan puomijärjestelyn 210 nivelten 212 ja/tai puomien 214 käyttöajat toimen- N piteittäin. Mitattua aikaa verrataan edellä kuvatulla tavalla referenssiarvoihin, N joita tyypillisesti tiedetään käytettävän eri toimenpiteiden yhteydessä eri työ- S vaiheissa. Näin voidaan päätellä meneillään oleva toimenpide ja edelleen & 30 — työvaihe. = > Työvaiheen tunnistamisessa kuormaukseksi voidaan havaita yksi tai useam- S pia seuraavista toimenpiteistä: < - tyhjän kuormaimen vieminen kasalle, N 35 - pölkkyjen siirto maassa, - taakan poimiminen, - taakan vienti kuormatilaan,
- taakan asettelu, - pölkkyjen järjestely kuormatilassa, - tauko, ja - muu työ.
Tällainen toimenpide voidaan tunnistaa esimerkiksi puomijärjestelyn 210 käytöstä. Tämän jälkeen työvaihe voidaan tunnistaa ainakin kahden havaitun toimenpiteen avulla, mahdollisesti käyttäen hyväksi toimenpiteiden välistä aikaa (ks. yllä).
Työvaiheen tunnistamisessa lastin purkamiseksi voidaan havaita yksi tai useampia seuraavista toimenpiteistä: - taakan poimiminen kuormatilasta, - taakan vienti pinolle, - taakan asettelu, - pinon järjestely, - kouran tuonti kuormatilaan, - tauko, ja - muu työ.
Tällainen toimenpide voidaan tunnistaa esimerkiksi puomijärjestelyn 210 käytöstä. Tämän jälkeen työvaihe voidaan tunnistaa ainakin kahden havaitun toimenpiteen avulla, mahdollisesti käyttäen hyväksi toimenpiteiden välistä aikaa (ks. yllä).
Näin tunnistetun työvaiheen avulla voidaan ohjata primäärimoottoria 300.
N Menetelmän avulla voidaan lisäksi, käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta, N valita sopivat parametriarvot esimerkiksi ainakin yhdelle seuraavista: S - kuormankuljetuskoneen ajovoimansiirto moottorilta (kuten primääri- & 30 moottorilta tai sekundäärimoottorilta) vetävälle pyörälle (tai muille väli- I neille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi); esimerkiksi vaihde 340 tai - alennusvaihde 340; taulukko 2: "voimansiirto”, S - sekundäärimoottori 330, < - hydraulista sekundäärimoottoria 330 käyttävä hydrostaattipumppu N 35 320, esimerkiksi tällaisen pumpun siiven kulma; taulukko 2: ”hydro- staattipumppu”, ja
- kuormankuljetuskoneen ohjausjärjestelmän käyttämä tehontarpeen ennakointi; taulukko 2: ”ohjausjärjestelmä” Näitä vaihtoehtoja on havainnollistettu taulukossa 2.
| Ohjattava yksikkö |Ohjausparametri |Tyovaihe: Työvaihe: | | | Primäärimoottori ärhäkkyys em |Aggresstivinen | Primäärimoottori Korkea | [imeen la) — (surinopeus — | | Voimansiirto (Vaihteen tila) Suuri nopeus Pieni nopeus | pumppu manipulointi Päällä Pois päältä | on kunni — | Ohjausjärjestelmä |ennakointi Pois päältä Päällä | Taulukko 2. Esimerkki tunnistetun työvaiheen avulla ohjattavista yksiköistä, käytettävistä ohjausparametreista ja sopivista ohjausparametrien arvoista eri työvaiheisiin liittyen, kun tarkasteltavia eri työvaiheita on kaksi.
Eräs kuormankuljetuskone 100 käsittää sekundäärimoottorin 330. Esi- merkiksi kuormatraktori käsittää tyypillisesti - — primäärimoottorin 300, - sekundäärimoottorin 330, joka on tyypiltään hydraulimoottori ja - hydrostaattipumpun 320 paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin - — mainittu sekundäärimoottori 330 on järjestetty tuottamaan kuorman- N kuljetuskoneen 100 ajoon tarvittava voima, 5 - mainittu hydrostaattipumppu 320 on järjestetty mainitun sekundääri- ? moottorin 330 teholähteeksi ja Q 20 - mainittu primäärimoottori 300 on järjestetty käyttämään hydrostaatti- E pumppua 320 paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman o tuottamiseksi sekundäärimoottorille 330. o 5 = Kuormatraktori 100 käsittää suljetun hydraulikierron, jossa paineistettua N 25 paineväliainetta kierrätetään käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimootto- rille 330. Tyypillisesti kuormatraktorissa 100 on myös työkalu 200, elipuomijärjestely 210 ja kuormainkoura 220, joka on järjestetty käytettäväksi toisen paineväliaineen avulla. Näin kuormatraktori käsittää tyypillisesti - toisen hydrostaattipumpun toisen paineväliaineen paineistamiseksi työkalua 200 varten, jolloin - — mainittu toinen hydrostaattipumppu on järjestetty mainitun työkalun 200 teholähteeksi ja - — mainittu primäärimoottori 300 on järjestetty käyttämään toista hydro- staattipumppua toisen paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi työkalulle 200. Lisäksi on mahdollista ohjata myös mainittua toista hydrostaattipumppua, joskin tällä saavutettavissa olevat polttoainesäästöt ovat pienemmät, kuin ajomoottorin hydrostaattipumppua 320 ohjattaessa. Tällaisessa järjestelmässä hydrostaattipumpun 320 tuottama teho on verran- nollinen pumpun tuottamaan paineeseen (paineen kasvuun pumpussa 320; ulostulopaineen ja sisäänmenopaineen ero) ja tilavuusvirtaan.
Eräissä suoritusmuodoissa on mahdollista, että primäärimoottori 300 tuottaa suoraan kuormankuljetuskoneen 100 ajoon tarvittavan voiman ja sekundää- rimoottori 330 on järjestetty tuottamaan työkalun 200 käyttövoima ilman, että sekundäärimoottori 330 tuottaa kuormankuljetuskoneen 100 ajovoimaa. Sekundäärimoottori 330 voi olla esimerkiksi sähkömoottori, joka saa käyttö- voimansa sekundäärimoottorin ohjausyksiköstä, joka edelleen saa sähkö- N virtaa akusta. Vastaavasti primäärimoottori 300 on laturin avulla järjestetty N lataamaan akkua. Sekundäärimoottorin ohjausyksikkö on tällöin järjestetty S tuottamaan sekundäärimoottorille käyttöä vastaava sähköteho (virta ja/tai & 30 — jännite). = > Eräissä suoritusmuodoissa on mahdollista, että primäärimoottori 300 tuottaa S hydrostaattipumpun 320 avulla hydrostaattista käyttövoimaa useille laitteille, < kuten hydraulimoottorille 330 kuormankuljetuskoneen 100 ajamiseksi ja työ- N 35 kalulle 200, erityisesti usealle sen osalle, työkalun käyttämiseksi.
Kuten edellä taulukossa 2 on esitetty, myös ajovoimansiirtoa moottorilta (pri- määrimoottorilta 330 tai sekundäärimoottorilta 330) pyörille 114, 124 voidaan ohjata kuormankuljetuskoneen taloudellisuuden parantamiseksi. Yleisesti ottaen kuormankuljetuskone 100 käsittää - — välineet, kuten pyörän 114, 124 tai telan, kuormankuljetuskoneen ajamiseksi (jäljempänä ajovälineet) ja - — välineet, kuten vaihteen 340, voiman välittämiseksi moottorilta (300, 330) välineille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi (jäljempänä ajo- voimansiirtovälineet).
Sellaisen kuormankuljetuskoneen 100, joka käsittää hydraulisen sekundää- rimoottorin 330 kuormankuljetuskoneen 100 ajamiseksi; hydrostaattipumpun 320, hydraulimoottorin 330 ja ajovoimansiirtovälineiden 340 muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan yleisesti HST -järjestelmäksi (HST, hydrostatic transmission). HST -järjestelmän avulla tuotetaan tarvittava teho raskaan kaluston ajamiseksi ja saavutetaan jatkuva nopeuden ohjaus ja korkea vääntömomentti. Edellä mainitun primäärimoottorin 300 ohjaamisen lisäksi HST -järjestelmää ohjaamalla voidaan parantaa kuormankuljetuskoneen 100 taloudellisuutta.
HST -järjestelmän hyötysuhde riippuu komponenttien (erityisesti 320, 330) pyörimisnopeuksista, tilavuusvirrasta ja paineesta. Komponenttien hyöty- suhde on usein parempi nimellispaineessa kuin sitä alhaisemmilla paineilla. Tällöin hydrostaattipumpun 320 ja hydraulimoottorin 330 kierrostilavuutta voidaan säätää tiettyjen painerajojen sisällä siten, että kaikilla nopeus- suhteilla saavutetaan optimaalinen hydraulimoottorin 330 vääntömomentti. N Tähän voidaan päästä ohjaamalla esimerkiksi hydrostaattipumpun 320 kier- N rostilavuutta. Tähän voidaan päästä ohjaamalla esimerkiksi hydraulimoottorin S 330 kierrostilavuutta. Kierrostilavuutta voidaan ohjata säätämällä toimilaitteen & 30 (pumppu 320 tai moottori 330) siiven kulmaa. Kuormankuljetuskoneen 100 I taloudellisuutta on mahdollista parantaa ohjaamalla näitä työvaiheperustei- - sesti. 3 = Lisäksi HST -järjestelmissä ajonopeutta voidaan hallita pyrkimällä haluttuun | 35 nopeussuhteeseen (esim. Gear ratio -arvo). Ajonopeutta voidaan hallita esi- merkiksi ohjaamalla suoraan sekundäärimoottoria 330, mutta tyypillisemmin ajovaihteen 340 tai alennusvaihteen 340 avulla. Myös ajonopeutta ohjaa-
malla työvaiheperusteisesti voidaan parantaa kuormankuljetuskoneen 100 taloudellisuutta.
Joissakin ratkaisuissa hydrauliset komponentit on mitoitettu toimimaan hyval- lä hyötysuhteella maksimitehon ja maksimivääntömomentin vallitessa. Tällöin HST-järjestelmän hyötysuhde ei ole optimaalinen alhaisen kuormituksen alueella. Nyt esillä olevan ratkaisun eräässä suoritusmuodossa myös HST- järjestelmän hyötysuhdetta optimoidaan tunnistetun työvaiheen avulla.
Eräässä suoritusmuodossa kuormankuljetuskone 100 käsittää hydrostaatti- sen ajovoimansiirtojärjestelmän (HST), joka käsittää e sekundäärimoottorin 330, joka on tyypiltään hydraulimoottori ja on jär- jestetty tuottamaan kuormankuljetuskoneen 100 ajoon tarvittava voima, e hydrostaattipumpun 320 paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mai- nittu hydrostaattipumppu 320 on järjestetty mainitun sekundäärimoot- torin 330 teholähteeksi ja primäärimoottori 300 on järjestetty käyttä- mään hydrostaattipumppua 320 paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille 330, ja e välineet, kuten pyörän tai telan, kuormankuljetuskoneen ajamiseksi ja ajovoimansiirtovälineet voiman välittämiseksi sekundäärimoottorilta välineille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi, jossa menetelmässä - ohjataan kuormankuljetuskoneen hydrostaattista ajovoimansiirtojärjes- telmää (HST) käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta. N Ohjattaessa HST -järjestelmää ohjataan esimerkiksi ainakin yhtä seuraa- N vista: hydrostaattipumppu 320, sekundäärimoottori 330, ajovaihde ja alen- S nusvaihde 340. N 30 I Ajovoimansiirtovälineet voivat välittää voimaa sekundäärimoottorilta 330 ajo- - välineille. Tällöin hydrostaattipumppu 320 välittää voimaa primäärimoottorilta S 300 —sekundäärimoottorille. Ajovoimansiirtovälineet voivat välittää voimaa < primäärimoottorilta 300 ajovälineille. & 35 Ajovoimansiirtovälineet tyypillisesti käsittävät mainitun vaihteen 340 lisäksi mm. kardaaniakselin, jolla siirretään ajovoimaa kuormankuljetuskoneen etu-
osasta takaosaan, ja differentiaaliakselin, jonka avulla siirretään ajovoimaa kardaaniakselilta pyörille 124. Tyypillisesti ajovoimansiirtovälineitä voidaan ohjata kuormankuljetuskoneen ohjausjärjestelmällä. Ajovoimansiirron ohjaa- misessa hyödynnetään parametria, taulukkoa, sääntöä tai laskenta-algorit- mia, joka määrittää sopivan ohjausarvon, kuten käytettävän vaihteen tai alennusvaihteen, tunnistetun työvaiheen perusteella; valinnaisesti huomioi- den primäärimoottorin ohjausparametrit ja/tai lyhytaikaisen toimenpiteen ja/tai tehontarpeen muutoksen. Eräässä suoritusmuodossa, jossa kuormankuljetuskone käsittää lisäksi sekundäärimoottorin 330, - — valitaan lisäksi ainakin yksi arvo parametrille, jolla ohjataan kuorman- kuljetuskoneen sekundäärimoottorin 330 käyttöä, käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen sekundäärimoottoria 330 tai sekundäärimoottorin 330 teholähdettä mainitun sekundäärimoottorin käyttöä ohjaavan parametrin arvon avulla.
Kuormankuljetuskoneen sekundäärimoottorin 330 teholähde voi olla esimer- kiksi mainittu hydrostaattipumppu 320. Viitaten taulukkoon 2, kuormankulje- tuskoneen sekundäärimoottorin käyttöä voidaan ohjata esimerkiksi ohjaa- malla hydrostaattipumppua 320, joka on järjestetty tuottamaan ajovoimaa. Hydrostaattipumpun 320 ohjausparametri voi esimerkiksi kuvata, onko hydro- staattipumpun 320 tuottaman hydrostaattisen paineen manipulointi päällä vai pois päältä. Tätä painetta, eli ajovoimansiirrossa käytettävää hydrostaattista painetta, manipuloimalla (nostamalla tai laskemalla; edullisesti nostamalla) N voidaan vaikuttaa ajovoimaa tuottavan sekundäärimoottorin 330 toimintaan. N Ajettaessa kuormattuna manipulointi on pois päältä, koska tällöin ajoon S tarvitaan maksimaalinen teho. Ajettaessa tyhjänä manipulointi on päällä, & 30 koska on havaittu, että painetta manipuloimalla voidaan parantaa hydraulisen I ajojärjestelmän hyötysuhdetta, koska edellä kuvatulla tavalla HST —jarjes- > telmän hyötysuhde riippuu komponenttien pyörimisnopeuksista, tilavuus- 3 virrasta ja paineesta. 3 Eräässä suoritusmuodossa on mahdollista ohjata nimenomaan sellaisen sekundäärimoottorin 330 käyttöä, joka sekundäärimoottori on hydraulimoot-
tori, ja joka on järjestetty tuottamaan kuormankuljetuskoneen 100 ajovoima. Tällöin kuormankuljetuskoneessa 100 - — mainittu sekundäärimoottori 330 on tyypiltään hydraulimoottori, - — mainittu sekundäärimoottori 330 on järjestetty tuottamaan kuorman- kuljetuskoneen ajoon tarvittava voima, - — mainittu kuormankuljetuskone käsittää lisäksi hydrostaattipumpun 320 paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mainittu hydrostaattipumppu 320 on järjestetty mainitun sekundäärimoottorin 330 teholähteeksi ja - — mainittu primäärimoottori 300 on järjestetty käyttämään hydrostaatti- pumppua 320 paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille 330. Vastaavasti menetelmässä - — valitaan sopiva paine ja/tai tilavuusvirta hydrostaattisen ajovoiman pai- neväliaineelle käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen 100 sitä hydrostaattipumppua 320, joka tuottaa ajovoimaa sekundäärimoottorille 330, mainitun paineväli- aineen sopivan paineen avulla.
Mainittua hydrostaattipumppua 320 voidaan ohjata säätämällä sen kierros- tilavuutta. Kierrostilavuutta voidaan säätää ohjaamalla pumpun 320 siiven kulmaa.
Viitaten edelleen taulukkoon 2, ja edellä esitettyyn HST —jarjestelman hyöty- suhteesta, primäärimoottorin 300 (ja valinnaisesti myös sekundäärimoottorin 330 käytön) ohjaamisen lisäksi voidaan ohjata ajovoimansiirtovälineitä, kuten N alennusvaihdetta 340. Tyypillisesti erityisesti tiestön ulkopuolella kuorman- N kuljetuskonetta 100 ajetaan täydellä nopeudella (eli moottorin kiihdytyspoljin, S pedaali, pohjaan painettuna; kaasu pohjassa), ja sopiva täysi nopeus valitaan & 30 ajovoimansiirtovälineiden (vaihteiston ja/tai alennusvaihteen) avulla. Esite- I tyssä menetelmässä voidaan sopiva vaihde valita tunnistetun työvaiheen > perusteella, jolloin käyttäjä voi halutessaan ajaa kuormankuljetuskonetta aina 3 pedaali pohjaan painettuna.
3
N
Tällaisessa suoritusmuodossa - — valitaan lisäksi ohjausparametrit kuormankuljetuskoneen 100 välineille voiman välittämiseksi moottorilta välineille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi (ajovoimansiirtovälineille) ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen ajovoimansiirtovälineitä (välineitä voiman välittämiseksi moottorilta välineille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi). Viitaten taulukkoon 2, ajettaessa tyhjänä ajovoimansiirtovälineet voidaan ohjata sellaiseen tilaan, jossa ajonopeus on suuri.
Esimerkiksi vaihteisto voi- daan ohjata suurelle vaihteelle.
Esimerkiksi hydraulisen ajomoottorin edellä mainittua kulmaa voidaan säätää niin, että ajonopeus muodostuu suureksi.
Vastaavalla tavalla ajettaessa kuormattuna ajovoimansiirtovälineet voidaan ohjata sellaiseen tilaan, jossa ajonopeus on pieni.
Esimerkiksi vaihteisto voi- daan ohjata pienelle vaihteelle.
Tällöin varmistetaan kuormattunakin riittävä teho kuormankuljetuskoneen 100 ajamiseen.
Esimerkiksi kuormatraktorissa 100, jossa on tällaiset ajovoimansiirtovälineet, - — mainittu sekundäärimoottori 330 on tyypiltään hydraulimoottori, - — mainittu kuormankuljetuskone 100 käsittää lisäksi hydrostaattipumpun 320 paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mainittu hydrostaatti- pumppu 320 on järjestetty mainitun sekundäärimoottorin 330 teho- lähteeksi, - — mainittu primäärimoottori 100 on järjestetty käyttämään hydrostaatti- pumppua 320 paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille 330, ja N - — mainitut välineet voiman välittämiseksi moottorilta välineille kuorman- N kuljetuskoneen ajamiseksi on järjestetty välittämään voima sekundää- S rimoottorilta 330 välineille kuormankuljetuskoneen ajamiseksi.
N 30 I Kuormatraktorin 100 primäärimoottoria 300 ja valinnaisesti ainakin yhtä ajo- - vaihteesta 340, alennusvaihteesta 340, hydraulisesta sekundäärimoottorista S 330 ja hydrostaattipumpusta 320 voidaan ohjata edellä kuvatulla tavalla vii- < taten taulukoihin 2-4. & 35 HST —jarjestelman optimaalisen käytön lisäksi tai sille vaihtoehtoisesti (mutta primäärimoottorin ohjaamisen lisäksi) kuormankuljetuskoneen 100 taloudelli-
suutta voidaan parantaa vaikuttamalla kuormankuljetuskoneen 100 ohjaus- järjestelmään. Viitaten edelleen taulukkoon 2, kuormankuljetuskoneen 100 ohjausjärjes- telmä voi valinnaisesti ennakoida primäärimoottorin 300 ja/tai sekundääri- moottorin 330 tehontarvetta. Esimerkiksi, jos kuormankuljetuskoneen 100 tehontarve kasvaa yllättävän esteen seurauksena, ohjausjärjestelmä voi lisätä primäärimoottorin 300 tehoa. Edellä mainittu moottorin ärhäkkyys (ks. esim. taulukko 1) kuvaa primäärimoottorin 300 reagointia tehotarpeen muu- toksiin. Kuitenkin pelkkää ärhäkkyyttä muuttamalla ei välttämättä voida reagoida riittävästi hyvin suuriin tehotearpeen muutoksiin, joita voi tulla vastaan ajettaessa kuormattuna esteiden yli. Sen sijaan tunnistamalla jo ohjausjärjestelmässä tehontarve automaattisesti voidaan varautua määräl- tään suurempaan kuormituksen muutokseen. Tällöin primäärimoottorin teho saadaan riittämään tehotarpeen vaihdellessa merkittävästikin. Tästä syystä tehontarpeen ennakointi on kuormattuna ajettaessa asetettu päälle. Tehontarve voidaan tunnistaa esimerkiksi paineanturilla, joka on järjestetty mittaamaan mainitun ajovoimansiirron hydraulikierron paineväliaineen paine. Tehontarve voidaan tunnistaa kierrosnopeusanturilla, joka on järjestetty tun- nistamaan moottorin, kuten sekundäärimoottorin 330, kierrosnopeus. Vastaavasti tyhjänä ajettaessa kuormituksen vaihtelu on tyypillisesti pienem- pää, jolloin tehontarvetta ei ole tarpeen ennakoida. Koska ennakointi tyypilli- sesti hieman lisää polttoaineen kulutusta, tehontarpeen ennakointi voidaan asettaa pois päältä sellaisissa tilanteissa, joissa se on käytön kannalta järke- N vää, kuten taulukossa 2 on esitetty.
N S Vastaavasti eräässä vastaavassa suoritusmuodossa kuormankuljetuskone & 30 100 käsittää lisäksi välineet, kuten paineanturin ja/tai kierrosnopeusanturin, I moottorin, kuten primäärimoottorin 300 tai sekundäärimoottorin 330 tehon- - tarpeen tunnistamiseksi. Ainakin primäärimoottoria 300 ohjattaessa S - valitaan lisäksi mainitun moottorin, kuten primäärimoottorin 300 tai sekun- < däärimoottorin 330, tehontarpeen ennakointiparametrille arvo mahdollisten N 35 ennakointiparametrin arvojen joukosta, joka mahdollisten ennakointi- parametrin arvojen joukko käsittää ainakin arvot ”päällä? ja "pois päältä”, ja - moottorin tehontarpeen ennakointiparametrin arvon ollessa ”päällä”?
e tunnistetaan mainitun moottorin tehontarve, e verrataan mainitun moottorin tehontarvetta mainitun moottorin tuotta- maan tehoon, e tunnistetaan mainitun moottorin tehontarpeen muutos ja e tunnistetun tehontarpeen muutoksen perusteella muutetaan primääri- moottorin tuottamaa tehoa tehontarpeen muutosta vastaavasti, sekä - moottorin tehontarpeen ennakointiparametrin arvon ollessa ”pois päältä” e sivuutetaan toimenpiteet primäärimoottorin tuottaman tehon muutta- miseksi.
Vaihtoehtona paineanturille tai sen lisäksi voidaan käyttää anturia, joka on järjestetty mittaamaan sekundäärimoottorin 330 kierrosnopeutta. Jos kierros- nopeus laskee liian alas, voidaan tämä tulkita tarpeeksi kasvattaa primääri- moottorin 300 antamaa tehoa, kuten tarpeeksi nostaa primäärimoottorin 300 kierrosnopeutta. Edellä on esitetty primäärimoottorin 300 ohjaamista, kun työvaihe tulee vali- tuksi mahdollisten työvaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää työvaiheet ajo tyhjänä ja ajo kuormattuna. Työvaiheeksi tulee menetelmää jatkuvasti suoritettaessa valituksi molemmat näistä työvaiheista vuorotellen. Molemmat tällaiset työvaiheet suoritetaan tyypillisesti edellä esi- tetysti yhden työsyklin aikana. On selvää, että vaikka kuormankuljetuskoneella tehtäisiin muuta kuin po. ajoa, työvaiheeksi voidaan tunnistaa jompikumpi näistä mahdollisista työ- vaiheista, ja ohjata primäärimoottoria 300 edellä kuvatulla tavalla esimerkiksi N taulukon 2 mukaisesti. Esimerkiksi kuormaa purettaessa tai kuormattaessa N voidaan työvaiheena pitää esimerkiksi ajoa kuormattuna, ja asettaa primää- S rimoottorin 300 ohjausparametrin (tai ohjausparametrien) arvo sen mukaan. N 30 E On lisäksi havaittu, että kuormankuljetuskoneen 100 taloudellisuutta voidaan - edelleen tarkemmin optimoida tunnistamalla työvaihe tarkemmin. Esimer- S kiksi, jos kuormankuljetuskone 100 käsittää lisäksi välineet 200 kuorman < lastaamiseksi kuormankuljetuskoneelle ja/tai välineet kuorman purkamiseksi N 35 kuormankuljetuskoneelta (samat tai eri välineet kuin välineet kuorman lastaamiseksi), voidaan tunnistaa kolme eri työvaihetta, jossa kolmas vaiheon edellä mainitun kahden lisäksi kuormankuljetuskoneen kuorman määrän muuttaminen. Tällöin mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: e ajo tyhjänä, e ajo kuormattuna, ja e kuormankuljetuskoneen 300 kuorman määrän muuttaminen. Kuorman määrän muuttamisella tarkoitetaan kuorman lastaamista tai purka- mista kuormankuljetuskoneen 100 siihen tarkoitetulla välineellä 200. Esimer- kiksi lastaamista tai purkamista puomijärjestelyn 210 ja kuormainkouran 220 avulla. Taulukossa 3 on esitetty esimerkkinä edellä kuvattujen parametrien valinta tilanteessa, jossa mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää em. kolme vaihetta. Ohjattava | yksikkö Ohjausparametri |Työvaihe: Työvaihe: Työvaihe: | Kuorman määrän | Ajo tyhjänä muutos Ajo kuormattuna | Optimoitu | Primäärimoottori |Ärhäkkyys Pieni puomin käytölle |Aggressiivinen | Puomin käyttöä | | Primäärimoottori |Kierrosnopeus |Pieni vastaava Korkea | Ajonopeus Keskimääräinen | Voimansiirto (Vaihteen tila) |Suurinopeus nopeus Pieni nopeus | Hydrostaatti- Paineen | pumppu manipulointi Päällä Päällä Pois päältä | Ohjaus- Tehontarpeen | järjestelmä ennakointi Pois päältä Päällä Päällä | Taulukko 3. Esimerkki tunnistetun työvaiheen avulla ohjattavista yksiköistä, käytettävistä ohjausparametreista ja sopivista ohjausparametrien arvoista eri työvaiheisiin liittyen, kun mahdollisia eri työvaiheita on kolme.
S N Taulukoissa 3 ja 4 esiintyvä ”puomin käyttö” tarkoittaa puomijärjestelyn 210 < ema KKK Uin so . ems ne sd O 20 sisältämän ainakin jonkin puomin 214 käyttöä, eli siis puomijärjestelyn 210 Q käyttöä.
I = o Primäärimoottorin 300 ärhäkkyys, joka on optimoitu puomin käytölle, voi S riippua esimerkiksi kuormattavasta kuormasta.
LO > 25 N Primäärimoottorin 300 kierrosnopeus, joka vastaa puomin käyttöä, voi riippua esimerkiksi siitä, miten nopeasti kuorma halutaan lastata tai purkaa.
Kuormaa purettaessa tai kuormatessa ajonopeudeksi on esitetty ”keski- määräinen nopeus”. Voi olla, että vaihteen 340 ja/tai alennusvaihteen 340 avulla voidaan tällainen kolmas tila asettaa, jolla kolmannella tilalla saavute- taan keskimääräinen ajonopeus. Vaihtoehtoisesti, koska kuormattaessa ja purettaessa kuormankuljetuskone tyypillisesti ei liiku (purettaessa) tai liikkuu hyvin hitaasti (kuormattaessa), voidaan työvaiheen ollessa ”kuorman määrän muutos”, asettaa haluttu ajonopeus pieneksi; esimerkiksi samaksi kuin työ- vaiheessa ”Ajo kuormattuna”. Ajonopeutta voidaan hallita vaihteen, alennus- vaihteen ja/tai sekundäärimoottorin avulla.
Taulukossa 3 on esitetty eräät ohjausparametrit kuormatraktorin tapauk- sessa, jolloin työkalu 200 käsittää puominjärjestelyn 210 ja sen puomin 214. Alan ammattimiehelle on selvää, miten ohjausparametrit voidaan valita sel- laisessa kuormankuljetuskoneessa, jossa kuorman lastaus- tai purkuväline ei käsitä puomia. Yleisemminkin kolmas tila voi olla esimerkiksi ”työkalun käyttö”, jolloin vastaava kuormankuljetuskone käsittää yleisesti työkalun. Vastaavasti kuormankuljetuskone, kuten traktorikaivuri, voi käsittää esi- merkiksi - työkalun, kuten kaivuukauhan ja - — välineet kuorman kuljettamiseksi, kuten toisen kauhan, johon kuormaa voidaan lastata. Tällöin kolmas työvaihe voi liittyä kaivamiseen traktorikaivurilla ja kaivetun materiaalin siirtämiseen kuljetuskauhaan. Näin ollen siis työvaiheessa ”kuor- man määrän muutos” voidaan ottaa huomioon se, kuinka raskasta työtä kuorman tekeminen on. N Viitaten kuvaan 2, monien kuormankuljetuskoneiden 100, esimerkiksi kuor- N matraktoreiden 100, työpäivästä voidaan erottaa samankaltaisia työsyklejä, S joista kukin työsykli käsittää neljä eri työvaihetta. Tällöin tyypillisesti vastaava & 30 kuormankuljetuskone käsittää välineet kuorman lastaamiseksi kuorman- I kuljetuskoneelle ja kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta. Tällöin - siis mainitut välineet on järjestetty sekä kuormausta että kuorman purkua 3 varten. Mainitut neljä (mahdollista) työvaihetta on esitetty taulukossa 4. 3
N
Ohjattava — |Ohjaus- | yksikkö parametri Työvaihe: Työvaihe: Työvaihe: Työvaihe: | Ajo | Primääri- Optimoitu Optimoitu | moottori Ärhäkkyys Pieni puomin käytölle [Aggressiivinen |puomin käytölle | Primääri- Puomin käyttöä Puomin käyttöä | moottori Kierrosnopeus [Pieni vastaava Korkea vastaava | Ajonopeus Keskimääräinen Keskimääräinen | Voimansiirto |(Vaihteen tila) Suuri nopeus |nopeus Pieni nopeus |nopeus | Hydrostaatti- |Paineen | pumppu manipulointi |Päällä Päällä Pois päältä Päällä | Ohjaus- Tehontarpeen | järjestelmä jennakointi Pois päältä Päällä Päällä Pois päältä | Taulukko 4. Esimerkki tunnistetun työvaiheen avulla ohjattavista yksiköistä, käytettävistä ohjausparametreista ja sopivista ohjausparametrien arvoista eri työvaiheisiin liittyen, kun mahdollisia eri työvaiheita on neljä. Taulukon 4 mukaisesti tässä suoritusmuodossa mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: e ajo tyhjänä, e ajo kuormattuna, e kuormankuljetuskoneen 100 kuormaaminen ja e kuorman purku kuormankuljetuskoneesta 100. Erityisesti metsätyökoneiden ollessa kyseessä kuormankuljetuskone 100 on järjestetty ajettavaksi tien ulkopuolella metsässä, ja menetelmässä e ajo tyhjänä liittyy kuormankuljetuskoneen ajamiseen tyhjänä tien ulko- puolella metsässä ja o e ajo kuormattuna liittyy kuormankuljetuskoneen ajamiseen kuormat- | tuna tien ulkopuolella metsässä. < 20
O o Se, mitä taulukon 3 yhteydessä on esitetty seuraavista - - — primäärimoottorin 300 ärhäkkyys, joka on optimoitu puomin käytölle, = - — primäärimoottorin 300 kierrosnopeus, joka vastaa puomin käyttöä, ja S - ajonopeus kuormattaessa tai purettaessa, 5 25 pätee myös taulukon 4 mukaisessa suoritusmuodossa. D Pitkäaikaisen työvaiheen lisäksi primäärimoottoria 300 voidaan ohjata muun signaalin perusteella. Esimerkiksi voidaan havaita lyhytaikaista toimenpidettä kuvaava ohjaussignaali, jonka perusteella primäärimoottoria 300 voidaanohjata.
Esimerkiksi primäärimoottoria 300 voidaan ohjata siten, että kun havaitaan tietty lyhytaikainen toimenpide, kuten esimerkiksi rungon käsittely puomijärjestelyn 210 avulla, niin käytettävät primäärimoottorin ohjaus- parametri valitaan käyttäen hyväksi sekä - tunnistettua (pitkäkestoista) työvaihetta, että - havaittua (lyhytaikaista) toimenpidettä.
Esimerkkejä eri toimenpiteistä on esitetty edellä työvaiheen tunnistamisen yhteydessä.
Lyhytkestoinen toimenpide voidaan tyypillisesti havaita kuljetta- jan tekemästä yhdestä ohjausliikkeestä; pidempikestoinen työvaihe puoles- taan voidaan tunnistaa ainakin kahdesta peräkkäisestä ohjausliikkeestä edellä esitetyllä tavalla.
Kuten edellä on esitetty, primäärimoottoria voidaan ohjata lisäksi käyttäen hyväksi tietoa siitä, mitä lyhytkestoista toimenpidettä kuormankuljetus- koneella toteutetaan pitkäkestoisen työvaiheen puitteissa.
Tällaisessa suori- tusmuodossa
- havaitaan lisäksi kuormankuljetuskoneella 100 toteutettava lyhyt- aikainen toimenpide, joka lyhytaikainen toimenpide kestää tyypillisesti,
kuten odotusarvoisesti, vähemmän aikaa kuin mainitun tunnistetun työvaiheen tyypillinen, kuten odotusarvoinen, ajallinen kesto,
- — määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen 100 primää- rimoottorin 300 ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta ja havaittua toimenpidettä,
- — välitetään mainittu primäärimoottorin 300 ohjausparametrin arvoprimäärimoottorin ohjausyksikölle 310 ja
N - ohjataan kuormankuljetuskoneen primäärimoottoria 300 mainitun N primäärimoottorin ohjausparametrin arvon avulla käyttäen mainittua S primäärimoottorin ohjausyksikköä 310. N 30 I Mainittu lyhytaikainen toimenpide voi kestää tyypillisesti, esimerkiksi odotus- > arvoisesti, esimerkiksi alle 2 minuuttia, alle 1,5 minuuttia tai alle minuutin.
S Mainittu lyhytaikainen toimenpide voi kestää pidempääkin, kuten alle 5 < minuuttia, mikäli työvaihe kestää odotusarvoisesti tätä enemmän.
Termejä N 35 "tyypillisesti” ja ”odotusarvoisesti” on käsitelty edellä.
Esimerkiksi kuormattaessa kuormaa eräällä rungolla, tämä kuormaaminen vastaa lyhytaikaista toimenpidettä. Kuormatessa voidaan käyttää eräitä ensimmäisiä primäärimoottorin ohjausparametrien arvoja, jotka voidaan valita ensinnäkin sen perusteella, että työvaiheen tiedetään olevan kuormaus ja lisäksi sen perusteella, että tiettyä runkoa, tai tietyn painoista runkoa, tiede- tään käsiteltävän. Vastaavasti purettaessa mainittu runko kuormasta voidaan käyttää eräitä toisia primäärimoottorin ohjausparametrien arvoja. Toiset arvot voidaan valita ensinnäkin sen perusteella, että työvaiheen tiedetään olevan kuorman purku ja lisäksi sen perusteella, että mainittua runkoa tiedetään käsiteltävän. Vaikka kyseessä olisi täsmälleen sama runko, tai painoltaan sama muu runko, mutta koska tunnistettu työvaihe on eri, ainakin jokin mainituista toisista primääri- moottorin ohjausparametrien arvoista voi poiketa vastaavasta ensimmäisestä primäärimoottorin ohjausparametrin arvosta. Vastaavalla tavalla, jos kuljettaja havaitsee, että kuormakuljetuskone jää jumiin esteeseen, kuten painaumaan, kuoppaan, ojaan, kohoumaan, mättää- seen, kaatuneen puun runkoon, kiveen, tai kantoon, kuljettaja tyypillisesti reagoi tähän lisäämällä kaasua (jos mahdollista) hetkellisesti ylittääkseen mainitun esteen. Tällöin toimenpiteeksi voidaan kuormankuljetuskoneen ohjausjärjestelmässä havaita kiihdytys. Primäärimoottoria 300 voidaan tällöin ohjata eri tavalla riippuen siitä, onko tunnistettu työvaihe tyhjänä ajo vai kuormattuna ajo.
Eräässä suoritusmuodossa nykyinen työvaihe on asetettavissa käyttäjän N toimesta. Tällainen mahdollisuus on erityisen sopiva, jos kuormakuljetuskone N ei käsitä anturia tai antureita kuorman määrän mittaamiseksi. Tässä tapauk- S sessa kuormankuljetuskoneen käynnistyessä saattaa olla, että työvaihe tulee & 30 asettaa käsin. Vastaavassa suoritusmuodossa I - vastaanotetaan työvaiheen indikoiva signaali ja > - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen työvaihe käyttämällä mainittua S signaalia. < Esimerkiksi kuormankuljetuskoneen ohjaaja voi antaa tällaisen signaalin N 35 sopivalla ohjaimella.
Eräässä suoritusmuodossa - kuormankuljetuskone 100 on kuormatraktori 100 ja menetelmässä - ohjataan kuormatraktorin 100 primäärimoottoria 300 mainittujen ohjausparametrien avulla.
Edellä esitetyn menetelmän toimenpiteet voidaan suorittaa esimerkiksi primaarimoottorin ohjausjärjestelmän 400 avulla, joka primäärimoottorin ohjausjärjestelmä soveltuu kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 ohjaamiseen. Primäärimoottorin ohjausjärjestelmä 400 voi olla järjes- tetty osaksi aiemmin mainittua kuormankuljetuskoneen ohjausjärjestelmää. Erityisesti primäärimoottorin ohjausjärjestelmä 400 soveltuu kuorman- kuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 ohjaamiseen, kun primäärimoottori 300 on tyypiltään polttomoottori. Erityisesti primäärimoottorin ohjausjärjes- telmä soveltuu kuormankuljetuskoneen 100 primäärimoottorin 300 ohjaami- seen, kun primäärimoottori 300 on tyypiltään dieselmoottori; valinnaisesti ilma-ahdettu. Tällainen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä käsittää ohjaustietokoneen 410 ja välineet 420 primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin ohjausyksikölle 310 esimerkiksi mainitulta ohjaustieto- koneelta 410. Välineet 420 primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välit- tämiseksi voi käsittää esimerkiksi sähköjohdon, jota pitkin mainittu tieto väli- tetään sähköisesti. Välineet 420 primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi voi käsittää esimerkiksi langattoman lähettimen po. arvon lähettämiseksi radiotaajuisen signaalin avulla. Vastaavasti primäärimoottorin ohjausyksikkö 310 on järjestetty vastaanottamaan po. arvo. Vastaavasti pri- N määrimoottorin ohjausyksikkö 310 käsittää välineet 430 po. arvon vastaan- N ottamiseksi, kuten sähköjohdon tai liittimen tai radiovastaanottimen. Lisäksi S primäärimoottorin ohjausjärjestelmä on järjestetty suorittamaan mainitun & 30 ohjaustietokoneen avulla edellä kuvattu menetelmä. = > Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet kuljettajan tekemän ohjausliikkeen S vastaanottamiseksi, kuten erilaisia polkimia ja ohjaimia ja niihin liittyviä antu- < reita, joilla po. ohjaimen tila voidaan tunnistaa. Valinnaisesti tällaisia antureita N 35 voi olla liitetty työkaluun 200, kuten puomijärjestelyyn 210 ja/tai kuormain- kouraan 220, esimerkiksi työkalun 200 asennon tunnistamiseksi.
Eräässä suoritusmuodossa ohjausjärjestelmä on järjestetty vastaanottamaan tietoa kuljettajan tekemistä ohjausliikkeistä ja mainitun tiedon avulla tunnis- tamaan kuormankuljetuskoneen pitkäkestoinen työvaihe edellä kuvatulla tavalla.
Ohjausjärjestelmä voi käsittää anturin, joka on järjestetty antamaan tietoa kuormankuljetuskoneen 100 kuormatilassa 134 olevan kuorman määrästä. Ohjausjärjestelmä voi käsittää anturin, joka on järjestetty antamaan tietoa kuormankuljetuskoneen 100 työkalussa 200 olevan kuorman määrästä. Ohjausjärjestelmä voi käsittää anturin, joka on järjestetty antamaan tietoa kuormankuljetuskoneen 100 ajonopeudesta. Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet sekundäärimoottorin 330 tai sekun- däärimoottorin teholähteen 320 ohjaamiseksi. Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet ajovoimansiirron, esimerkiksi ajo- vaihteen tai alennusvaihteen 340, ohjaamiseksi.
Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet primäärimoottorin 300 ja/tai sekun- däärimoottorin 330 tehontarpeen tunnistamiseksi. Esimerkiksi ohjausjärjes- telmä voi käsittää paineanturin sekundäärimoottorin tehontarpeen tunnis- tamiseksi. Esimerkiksi ohjausjärjestelmä voi käsittää kierrosnopeusanturin sekundäärimoottorin tehontarpeen tunnistamiseksi. N Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet työvaiheen indikoivan signaalin N vastaanottamiseksi, kuten langallisen tai langattoman tiedonsiirtorajapinnan. S Ohjausjärjestelmä voi käsittää välineet työvaiheen indikoivan signaalin & 30 lähettämiseksi, kuten ohjaimen tällaisen vaiheen indikoimiseksi. = > Ohjausjärjestelmä on järjestetty suorittamaan tarvittavat mittaukset nykyisen S työvaiheen määrittämiseksi. Mitattavia asioita on esitetty aiemmin tarkemmin. < Ohjausjärjestelmän avulla voidaan seurata (mitata) esimerkiksi kuormausta N 35 ja kuorman purkua. Lisäksi ohjausjärjestelmän avulla voidaan seurata kuor- mankuljetuskoneen ajoa. Ohjausjärjestelmä on järjestetty näiden mittausten tulosten avulla tunnistamaan em. työvaihe.
Ohjausjärjestelmä käsittää tyypillisesti moduuleja, jotka ovat yhdistetty väylän avulla toisiinsa.
Järjestelmän moduuleja ovat esimerkiksi näyttömoduuli, tietokoneen keskusyksikkö, väylänjakomoduuli, istuinmoduuli, puomijarjestel- mämoduuli, voimansiirtomoduuli ja moottorin ohjausyksikkö.
Istuinmoduuliin on kytketty järjestelmän ohjaukseen tarvittavat hallintalaitteet, joiden avulla ohjaaja voi tehdä mainittuja ohjausliikkeitä, joiden avulla liikutetaan kuorman- kuljetuskonetta tai sen osaa.
Puomijärjestelmämoduuli huolehtii puomijär- jestelmän venttiillen ohjauksesta, ja valinnaisesti antaa tietoa ohjausjärjes- telmälle puomijärjestelyn 210 puomien 214 ja/tai nivelten 212 asennosta.
Voimansiirtomoduuli huolehtii kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin 300 ja ajovoimansiirron sekä niihin liittyvien aputoimintojen ohjauksesta ja tiedonkulusta.
Primäärimoottorin ohjausyksikkö 310 voi olla kytketty voiman- siirtomoduuliin, jolloin primäärimoottoria voidaan ohjata voimansiirtomoduulin ja ohjausyksikön 310 välityksellä.
Polttoaineen kulutus kullakin ajanhetkellä on saatavilla mittaustietona primää- rimoottorin 300 ohjausjärjestelmästä.
Jotta esitetyn primäärimoottorin 300 ohjausjärjestelmän toimivuudesta, erityisesti ohjausjärjestelmän vaikutuk- sesta kuormankuljetuskoneen 100 taloudellisuuteen, saataisiin vertailutietoa, on mahdollista seurata kuormankuljetuskoneen 100 työvaihekohtaista polttoaineenkulutusta.
Polttoaineenkulutuksesta voidaan seurata erityisesti: - kokonaiskulutusta, - kulutusta ajettaessa tyhjänä, ja - kulutusta ajettaessa kuormattuna.
N Lisäksi voidaan seurata yhtä tai useampaa seuraavista N - kulutus kuormauksen aikana käytettäessä kuormainta, S - kulutus kuorman purkamisen aikana käytettäessä kuormainta, & 30 - kulutus kuormauksen aikana ajettaessa ja kuormainta käytettäessä, I - kulutus kuormauksen aikana ajettaessa, ja - - kulutus tyhjäkäynnin aikana. 3 > Eräs kuormankuljetuskone 100 käsittää esitetyn primäärimoottorin ohjaus- N 35 järjestelmän.
Tällainen kuormankuljetuskone 100 on lisäksi järjestetty ajetta- vaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna, soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maarakentamisentarpeisiin, ja käsittää primäärimoottorin 300 sekä primäärimoottorin ohjaus- yksikön 310. Eräs esimerkki tällaisesta kuormankuljetuskoneesta on kuvan 1 mukainen kuormatraktori, joka käsittää jonkin edellä kuvatun kaltaisen primääri- moottorin ohjausjärjestelmän. Edellä esitetyllä tavalla voidaan kuormankuljetuskoneen polttoaineenkulu- tusta työsuoritetta kohden merkittävästi pienentää, eli taloudellisuutta paran- taa. Tämä pienentää koneen käyttökustannuksia, ja sen lisäksi erityisesti kuormankuljetuskoneen ympäristöpäästöt ja meluhaitat alenevat myös selvästi. Tämä on tärkeää, koska kuormankuljetuskoneen koko elinkaaren ajalla tarkasteltuna suuri osa kuormankuljetuskoneen aiheuttamasta ympä- ristökuormituksesta syntyy primäärimoottorin, kuten dieselmoottorin, aiheut- tamista päästöistä. Kuvissa käytetyt merkinnät 100 Kuormankuljetuskone; kuormatraktori. 110 Kuormankuljetuskoneen eturunko. 114 Etupyörä. 116 Ohjaamo. 120 Kuormankuljetuskoneen takarunko. 124 Takapyörä. 126 Takateli. 132 —Pystytuki. N 134 —Kuormatila.
N S 200 Työkalu; välineet kuorman lastaamiseksi ja purkamiseksi; lastaus- Q 30 välineet. I 210 Puomijärjestely. > 212 Puomijärjestelyn nivel. 3 214 Puomijärjestelyn puomi. = 216 Jalusta. N 35 220 Kuormainkoura. 300 — Primäärimoottori.
310 —Primäärimoottorin ohjausyksikkö, kuten elektroninen ohjausyksikkö (ECU). 320 — Hydrostaattipumppu. 330 Sekundäärimoottori. 340 Vaihde, kuten alennusvaihde. 400 —Primäärimoottorin ohjausjärjestelmä. 410 primaarimoottorin ohjausjärjestelmän ohjaustietokone. 420 Välineet primäärimoottorin ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin ohjausyksikölle, kuten elektroniselle ohjausyksikölle. 430 Välineet primäärimoottorin ohjausparametrin arvon vastaanotta- miseksi.
O N O
N <+ <Q
O N
I =
O o =
LO <
O N

Claims (20)

Patenttivaatimukset:
1. Menetelmä kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottorin (300) ohjaamiseksi, jossa - mainittu kuormankuljetuskone (100) e Oon järjestetty ajettavaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna, e soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maaraken- tamisen tarpeisiin, ja e käsittää primäärimoottorin (300), primäärimoottorin (300) ohjausyksi- kön (310) sekä välineet (200) kuorman lastaamiseksi kuor- mankuljetuskoneelle (100) ja/tai välineet (200) kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta (100), jossa menetelmässä - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe, joka työvaihe kestää ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe valitaan mahdollisten työvaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kolme työ- vaihetta, - määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen (100) primääri- moottorin (300) ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta, - välitetään mainittu primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvo primääri- moottorin ohjausyksikölle (310) ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottoria (300) mainitun primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvon avulla, jolloin kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe tunnistetaan (a) kuormankulje- tuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä N ja (b) kuormankuljetuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä toisesta N ohjausliikkeestä, jonka ensimmäisen ohjauslikkeen avulla liikutetaan S kuormankuljetuskonetta (100) tai sen osaa, ja jonka toisen ohjausliikkeen & 30 avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta (100) tai sen osaa, joka liikutettava I osa on ainakin yksi seuraavista: - e mainitun kuormankuljetuskoneen pyörä (114, 124), jonka varassa S kuormankuljetuskone on järjestetty kulkemaan, < e mainitun kuormankuljetuskoneen työkalu (200) tai N 35 e mainitun kuormankuljetuskoneen ohjaamo (116), ja jossa menetelmässä mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: e ajo tyhjänä,
e ajo kuormattuna, ja e kuormankuljetuskoneen (100) kuorman määrän muuttaminen, tunnettu siitä, että menetelmässä - rekisteröidään mainittuun ensimmäiseen ohjausliikkeeseen kuluva ensimmäinen aika, - vastaanotetaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa ensimmäiseen ohjausliikkeeseen odotusarvoisesti kuluvasta ajasta, missä työvaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mahdollisten työvaiheiden joukkoon, - verrataan ensimmäistä aikaa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe mainitun vertailun perusteella.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa - mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin vaiheet e ajo tyhjänä tien ulkopuolella ja e ajo kuormattuna tien ulkopuolella.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa tunnistetaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe lisäksi - kuormankuljetuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä kolmannesta ohjausliikkeestä, jonka kolmannen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuorman- kuljetuskonetta (100) tai sen osaa, joka liikutettava osa on painoltaan ainakin 10 kg ja/tai - ajasta, joka on kulunut mainitusta ohjaajan tekemästä toisesta ohjaus- liikkeestä, ja/tai N - mainitun toisen ohjausliikkeen ja mainitun ensimmäisen ohjausliikkeen väli- N sestä ajasta. 3 & 30
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 3 mukainen menetelmä, jossa I - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe ainoastaan tai lisäksi - ainakin yhdellä anturilla, kuten anturilla, joka on järjestetty antamaan tietoa S kuormankuljetuskoneen (100) nopeudesta, kuormankuljetuskoneen (100) < kuorman määrästä tai työkalun kuorman määrästä. & 35
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 4 mukainen menetelmä, jossa
- ohjataan ainakin kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottorin (300) kierrosnopeutta mainitun primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvon avulla; valinnaisesti ohjataan lisäksi primäärimoottorin (300) ärhäkkyyttä.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen menetelmä, jossa - — mainittu — kuormankuljetuskone — (100) — käsittää — hydrostaattisen ajovoimansiirtojärjestelmän (HST), joka käsittää e sekundäärimoottorin (330), joka on tyypiltään hydraulimoottori ja on järjestetty tuottamaan kuormankuljetuskoneen (100) ajoon tarvittava voima, e hydrostaattipumpun (320) paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mainittu hydrostaattipumppu (320) on järjestetty mainitun sekundääri- moottorin (330) teholähteeksi ja primäärimoottori (300) on järjestetty käyttämään hydrostaattipumppua (320) paineväliaineen paineistami- seksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille (330), ja e välineet (114, 124), kuten pyörän tai telan, kuormankuljetuskoneen (110) ajamiseksi ja välineet (340) voiman välittämiseksi sekundääri- moottorilta (330) välineille (114, 124) kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseksi, jossa menetelmässä - ohjataan kuormankuljetuskoneen (100) hydrostaattista ajovoimansiirto- järjestelmää (HST) käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 6 mukainen menetelmä, jossa - mainittu kuormankuljetuskone (100) käsittää lisäksi sekundäärimoottorin N (330), N jossa menetelmässä S - valitaan lisäksi ainakin yksi arvo parametrille, jolla ohjataan kuormankulje- & 30 tuskoneen (100) sekundäärimoottorin (330) käyttöä, käyttäen hyväksi tunnis- I tettua työvaihetta ja - - ohjataan kuormankuljetuskoneen (100) sekundäärimoottoria (330) tai S sekundäärimoottorin (330) teholähdettä mainitun sekundäärimoottorin (330) < käyttöä ohjaavan parametrin arvon avulla. & 35
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, jossa - mainittu sekundäärimoottori (330) on tyypiltään hydraulimoottori,
- — mainittu — sekundäärimoottori (330) on järjestetty — tuottamaan kuormankuljetuskoneen (100) ajoon tarvittava voima, - mainittu kuormankuljetuskone (100) käsittää lisäksi hydrostaattipumpun (320) paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mainittu hydrostaattipumppu (320) on järjestetty mainitun sekundäärimoottorin (330) teholähteeksi ja - mainittu primäärimoottori (300) on järjestetty käyttämään hydrostaatti- pumppua (320) paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille (330), jossa menetelmässä - valitaan sopiva paine ja/tai tilavuusvirta paineväliaineelle käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen hydrostaattipumppua (320) mainitun paineväliaineen sopivan paineen ja/tai tilavuusvirran avulla.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 8 mukainen menetelmä, jossa - mainittu kuormankuljetuskone (100) käsittää lisäksi välineet (114, 124), kuten pyörän tai telan, kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseksi ja välineet (340), kuten vaihteen, voiman välittämiseksi moottorilta välineille (114, 124) kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseksi, jossa menetelmässä - valitaan lisäksi, tunnistettua työvaihetta hyväksi käyttäen, ohjausparametrit kuormankuljetuskoneen (100) välineille (340) voiman €välittämiseksi moottorilta välineille (114, 124) kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseksi ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen (100) välineitä (340) voiman välittämiseksi moottorilta välineille (114, 124) kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseksi.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, jossa - mainitut välineet (340) voiman välittämiseksi moottorilta välineille (114, N 124) kuormankuljetuskoneen ajamiseksi on järjestetty välittämään voima N sekundäärimoottorilta (330) välineille (114, 124) kuormankuljetuskoneen S ajamiseksi, & 30 - mainittu sekundäärimoottori (330) on tyypiltään hydraulimoottori, I - mainittu kuormankuljetuskone (100) käsittää lisäksi hydrostaattipumpun > (320) paineväliaineen paineistamiseksi, jolloin mainittu hydrostaattipumppu S (320) on järjestetty mainitun sekundäärimoottorin (330) teholähteeksi, ja < - mainittu primäärimoottori (300) on järjestetty käyttämään hydrostaatti- N 35 pumppua (320) paineväliaineen paineistamiseksi ja siten käyttövoiman tuottamiseksi sekundäärimoottorille (330).
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1 —10 mukainen menetelmä, jossa - mainittu kuormankuljetuskone (100) käsittää lisäksi välineet, kuten paine- anturin, moottorin, kuten primäärimoottorin (300) tai sekundäärimoottorin (330), tehontarpeen tunnistamiseksi, jossa menetelmässä - valitaan lisäksi mainitun moottorin tehontarpeen ennakointiparametrille arvo mahdollisten ennakointiparametrin arvojen joukosta, joka mahdollisten enna- kointiparametrin arvojen joukko käsittää ainakin arvot ”päällä? ja "pois päältä”, ja - moottorin tehontarpeen ennakointiparametrin arvon ollessa ”päällä” e tunnistetaan mainitun moottorin tehontarve, e verrataan mainitun moottorin tehontarvetta mainitun moottorin tuotta- maan tehoon, e tunnistetaan mainitun moottorin tehontarpeen muutos mainitun vertai- lun perusteella ja e tunnistetun tehontarpeen muutoksen perusteella muutetaan primääri- moottorin (300) tuottamaa tehoa tehontarpeen muutosta vastaavasti, sekä - moottorin tehontarpeen ennakointiparametrin arvon ollessa ”pois päältä” e sivuutetaan toimenpiteet primäärimoottorin (300) tuottaman tehon muuttamiseksi.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 11 mukainen menetelmä, jossa - kuormankuljetuskone (100) on järjestetty ajettavaksi tien ulkopuolella met- sässä; esimerkiksi kuormankuljetuskone (100) on yksi seuraavista: kuorma- traktori, niputuskone, juontotraktori, traktorikaivuri ja - mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet ajo tyhjänä ja ajo kuor- N mattuna, ja jossa menetelmässä N - tunnistetaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe, siten että S e ajo tyhjänä liittyy kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseen tyhjänä & 30 tien ulkopuolella metsässä ja I e ajo kuormattuna liittyy kuormankuljetuskoneen (100) ajamiseen kuor- > mattuna tien ulkopuolella metsässä, sekä S - valitaan ohjausparametrit kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottorille < (300) käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta. & 35
13. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 12 mukainen menetelmä, jossa
- havaitaan lisäksi kuormankuljetuskoneella (100) toteutettava lyhytaikainen toimenpide, joka lyhytaikainen toimenpide kestää tyypillisesti vähemmän aikaa kuin mainitun tunnistetun työvaiheen tyypillinen kesto, - määritetään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen (100) primääri- moottorin (300) ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta ja havaittua toimenpidettä, - välitetään mainittu primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvo primääri- moottorin (300) ohjausyksikölle (310) ja - ohjataan kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottoria (300) mainitun primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvon avulla.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 1 — 13 mukainen menetelmä, jossa - kuormankuljetuskone (100) on kuormatraktori ja menetelmässä - ohjataan kuormatraktorin primäärimoottoria (300) mainittujen ohjauspara- metrien avulla.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, jossa - tunnistetaan kuormatraktorin työvaihe kuormatraktorin ohjaajan tekemästä e eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä, jonka avulla ohjataan kuormatraktorin puomijärjestelyn (210) liikettä ja e eräästä toisesta ohjausliikkeestä, jonka avulla ohjataan kuormatrak- torin puomijärjestelyn (210) liikettä.
16. Primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmä (400), joka soveltuu kuorman- kuljetuskoneen (100) primäärimoottorin (300) ohjaamiseen, joka primääri- moottorin (300) ohjausjärjestelmä (400) N - käsittää ohjaustietokoneen (410), N - on järjestetty suorittamaan jonkin patenttivaatimuksen 1 — 15 mukainen S menetelmä mainitun ohjaustietokoneen (410) avulla, ja & 30 - käsittää välineet (420) primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvon x välittämiseksi primäärimoottorin (300) ohjausyksikölle (310). >
17. Primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmä (400), joka soveltuu primääri- < moottorin (300) ohjaamiseen kuormankuljetuskoneessa (100), joka käsittää N 35 välineet (200) kuorman lastaamiseksi kuormankuljetuskoneelle (100) ja/tai välineet (200) kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta (100), ja joka primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmä (400)
- käsittää ohjaustietokoneen (410) ja välineet (420) primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin (300) ohjausyksi- kölle (310) ja - on järjestetty mainitun ohjaustietokoneen (410) avulla e tunnistamaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe, joka työvaihe kestää ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe valitaan mahdollisten työ- vaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kaksi työvaihetta, e määrittämään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottorin (300) ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnis- tettua työvaihetta ja e välittämään mainitun primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvo primäärimoottorin (300) ohjausyksikölle (310), jolloin primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmä (400) on järjestetty tunnis- tamaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe (a) kuormankuljetuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliikkeestä ja (b) kuormankuljetuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä toisesta ohjaus- liikkeestä, jonka ensimmäisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankulje- tuskonetta (100) tai sen osaa, ja jonka toisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta (100) tai sen osaa, joka liikutettava osa on ainakin yksi seuraavista: e mainitun kuormankuljetuskoneen (100) pyörä (114, 124) jonka varassa kuormankuljetuskone (100) on järjestetty kulkemaan, e mainitun kuormankuljetuskoneen työkalu (200) tai e mainitun kuormankuljetuskoneen ohjaamo (116), ja mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet: N e ajotyhjänä, N e ajo kuormattuna, ja S e kuormankuljetuskoneen (100) kuorman määrän muuttaminen, & 30 tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä (400) on järjestetty mainitun ohjaus- I tietokoneen (410) avulla - - rekisteröimään mainittuun ensimmäiseen ohjausliikkeeseen kuluva S ensimmäinen aika, < - vastaanottamaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa N 35 ensimmäiseen ohjausliikkeeseen odotusarvoisesti kuluvasta ajasta, missä työvaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mahdollisten työvaiheiden joukkoon,
- vertaamaan ensimmäistä aikaa mainittuun referenssitietoon, ja - tunnistamaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe mainitun vertailun perusteella.
18. Kuormankuljetuskone (100), kuten kuormatraktori, niputuskone, juontotraktori, traktorikaivuri, leikkuupuimuri tai kippiauto, joka - on järjestetty ajettavaksi maalla ainakin tien ulkopuolella vuorotellen tyhjänä ja kuormattuna, - soveltuu metsätalouden, maatalouden, rakentamisen ja/tai maarakentami- sen tarpeisiin, ja - — käsittää — primäärimoottorin — (300) sekä primäärimoottorin — (300) ohjausyksikön (310), jossa kuormankuljetuskoneessa (100) primäärimoottori (300) on tyypiltään polttomoottori; joka kuomankuljetuskone (100) käsittää välineet (200) kuorman lastaamiseksi kuormankuljetuskoneelle (100) ja/tai välineet (200) kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta (100), ja - patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukaisen kuormankuljetuskoneen (100) primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmän (400).
19. Kuormatraktori (100), joka käsittää - primäärimoottorin (300), - primäärimoottorin (300) ohjausyksikön (310), välineet (200) kuorman lastaamiseksi kuormankuljetuskoneelle (100) ja/tai välineet (200) kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta (100), ja - patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukaisen primäärimoottorin (300) ohjaus- järjestelmän (400). N
20. Kuormatraktori (100), joka käsittää N - primäärimoottorin (300), S - primäärimoottorin (300) ohjausyksikön (310), & 30 - välineet (200) kuorman lastaamiseksi kuormankuljetuskoneelle (100) ja/tai I välineet (200) kuorman purkamiseksi kuormankuljetuskoneelta (100), ja - - primäärimoottorin (300) ohjausjärjestelmän (400), joka ohjausjärjestelmä S (400) käsittää ohjaustietokoneen (410) sekä välineet (420) primäärimoottorin < ohjausparametrin arvon välittämiseksi primäärimoottorin (300) ohjausyksi- N 35 — kölle (310), - joka ohjausjärjestelmä (400) on järjestetty mainitun ohjaustietokoneen (410) avullae tunnistamaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe, joka työvaihe kestää ainakin 2 minuuttia, ja joka työvaihe valitaan mahdollisten työvaiheiden joukosta, joka mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää ainakin kaksi työvaihetta,
e määrittämään arvo ainakin yhdelle kuormankuljetuskoneen (100) pri- määrimoottorin (300) ohjausparametrille käyttäen hyväksi tunnistettua työvaihetta,
e välittämään mainitun primäärimoottorin (300) ohjausparametrin arvo primäärimoottorin (300) ohjausyksikölle (310);
jolloin ohjausjärjestelmä (400) on järjestetty tunnistamaan mainitun ohjaus- tietokoneen (410) avulla kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe (a) kuorman- kuljetuskoneen (100) ohjaajan tekemästä eräästä ensimmäisestä ohjausliik- keestä ja (b) kuormankuljetuskoneen ohjaajan tekemästä eräästä toisesta ohjausliikkeestä, jonka ensimmäisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuor-
mankuljetuskonetta (100) tai sen osaa, ja jonka toisen ohjausliikkeen avulla liikutetaan kuormankuljetuskonetta (100) tai sen osaa, joka liikutettava osa on ainakin yksi seuraavista:
e mainitun kuormankuljetuskoneen (100) pyörä (114, 124) jonka varassa kuormankuljetuskone (100) on järjestetty kulkemaan,
e mainitun kuormankuljetuskoneen työkalu (200) taie mainitun kuormankuljetuskoneen ohjaamo (116), ja mahdollisten työvaiheiden joukko käsittää vaiheet:
e ajo tyhjänä,
e ajo kuormattuna, jae kuormankuljetuskoneen (100) kuorman määrän muuttaminen,
tunnettu siitä, että mainittu ohjausjärjestelmä (400) on järjestetty mainitun N ohjaustietokoneen (410) avulla N - rekisteröimään mainittuun ensimmäiseen ohjausliikkeeseen kuluva S ensimmäinen aika, & 30 - vastaanottamaan referenssitietoa, joka sisältää työvaiheittain tietoa I ensimmäiseen ohjausliikkeeseen odotusarvoisesti kuluvasta ajasta, missä > työvaiheittainen tieto liittyy kuhunkin työvaiheeseen, joka kuuluu mahdollisten S työvaiheiden joukkoon, < - vertaamaan ensimmäistä aikaa mainittuun referenssitietoon, ja N 35 - tunnistamaan kuormankuljetuskoneen (100) työvaihe mainitun vertailun perusteella,
jolloin mainittu primäärimoottorin (300) ohjausyksikkö (310) on järjestetty ohjaamaan mainittua kuormatraktorin (100) primäärimoottoria (300) mainitun ohjausparametrin arvon avulla.
O
N
O
N <+ <Q
O
N
I =
O o +
LO +
O
N
FI20145490A 2014-05-28 2014-05-28 Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori FI128470B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145490A FI128470B (fi) 2014-05-28 2014-05-28 Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori
EP15397517.2A EP2949533B1 (en) 2014-05-28 2015-05-11 A method for controlling the primary motor of a load transportation machine, a control system for the primary motor of a load transportation machine, and a load transportation machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145490A FI128470B (fi) 2014-05-28 2014-05-28 Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145490A FI20145490A (fi) 2015-11-29
FI128470B true FI128470B (fi) 2020-06-15

Family

ID=53442707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145490A FI128470B (fi) 2014-05-28 2014-05-28 Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2949533B1 (fi)
FI (1) FI128470B (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3351447A1 (en) * 2017-01-18 2018-07-25 Deere & Company Control arrangement for an engine and a hydrostatic transmission of a vehicle
EP4305954A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-17 Deere & Company Load height detection system and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10035027A1 (de) * 2000-07-19 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Steuerung des Betriebsmodus von Fahrzeugen mit Hybridantrieben
FI124700B (fi) * 2006-11-15 2014-12-15 John Deere Forestry Oy Menetelmä metsäkoneen tärinän vaimennuksessa, sekä metsäkone ja sen ohjausjärjestelmä
EP2146885B1 (en) * 2007-05-10 2014-07-23 Volvo Construction Equipment AB A method for controlling a work machine during operation in a repeated work cycle
US9242633B2 (en) * 2007-05-10 2016-01-26 Volvo Construction Equipment Ab Method and a control system for controlling a work machine
US8494731B2 (en) * 2011-11-23 2013-07-23 Caterpillar Inc. Method of controlling gear ratio rate of change in continuously variable transmission

Also Published As

Publication number Publication date
EP2949533B1 (en) 2019-04-17
EP2949533A1 (en) 2015-12-02
FI20145490A (fi) 2015-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9555706B1 (en) Traction control system and process for a machine having a work implement
US9242633B2 (en) Method and a control system for controlling a work machine
CA2627115C (en) Work machine, control system and method for controlling an engine in a work machine
EP2868901B1 (en) Wheel loader and wheel loader engine control method
CN105492702B (zh) 轮式装载机
US8095280B2 (en) Method for adjusting engine speed based on power usage of machine
CN111622293B (zh) 轮式装载机的控制方法及系统
KR101619336B1 (ko) 작업기계를 구동하기 위한 시스템 및 방법
CN102037194B (zh) 作业车辆、作业车辆的控制装置以及作业车辆的液压油量控制方法
EP3275753B1 (en) Hybrid working vehicle
US9221340B2 (en) Machine control system
US20140005899A1 (en) Machine control system
US8463507B2 (en) Method and a system for controlling an input power
US9849782B2 (en) Hydraulic motor having controlled output based on machine slippage model
FI128470B (fi) Menetelmä kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjaamiseksi, kuormankuljetuskoneen primäärimoottorin ohjausjärjestelmä ja kuormankuljetuskone, kuten kuormatraktori
US9062616B2 (en) System and method for controlling torque load of multiple engines
US8016068B2 (en) System and method for load balancing in a tandem wheel arrangement
FI125919B (fi) Työkonejärjestelmä ja menetelmä työkonejärjestelmän ohjauksessa
EP3673117B1 (en) A drive system and a method for controlling a drive system of a working machine
KR20180135638A (ko) 건설기계의 견인력 제어 시스템 및 이를 이용한 견인력 제어방법
EP3676454B1 (en) A drive system and a method for controlling a drive system of a hybrid working machine
CN117248588A (zh) 装载机控制方法、控制器、控制系统、存储介质和装载机

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 128470

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B