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      調(diào)節(jié)在車輛處的液壓能夠促動的拖動器的運行的裝置和方法與流程

      文檔序號:11638400閱讀:323來源:國知局
      調(diào)節(jié)在車輛處的液壓能夠促動的拖動器的運行的裝置和方法與流程

      本發(fā)明涉及用于車輛、尤其用于拖拉機的裝置,其帶有液壓的促動單元,以用于調(diào)節(jié)在車輛處的拖動器的運行,以及涉及適合于此的運行方法。



      背景技術(shù):

      尤其,本發(fā)明可以應用在拖拉機、農(nóng)用的農(nóng)田牽引車、用于田間勞動的移動式的工作機等中。拖拉機或農(nóng)田牽引車作為普適地能夠應用的工作機優(yōu)先在農(nóng)業(yè)中用于加工田地。在此,耕作作為最常見的用途之一對拖拉機的傳動系和電子液壓的升降裝置調(diào)節(jié)部的調(diào)節(jié)性能提出了高要求,因為僅利用協(xié)調(diào)的運行才能夠快速地和高效地執(zhí)行所述耕作工作。首先,對于強烈不均勻的和很濕的地而言,由于在犁處的很大的阻力因而存在的可能性是,拖拉機卡住和/或馬達熄火。額外于犁的位置調(diào)節(jié)部,能夠設置牽引力調(diào)節(jié)部,該牽引力調(diào)節(jié)部嘗試通過以下方式來阻礙馬達的熄火,即測量在下導桿的拖拉機側(cè)的活節(jié)處的牽引力并且將該牽引力或其梯度調(diào)節(jié)至這樣的值,該值阻礙馬達的熄火或促成擠壓輪的滑動率的降低。這尤其通過犁的(短時的)提高和從中得到的犁的阻力的減小來進行。

      但是,對于很濕的地,還存在的可能性是,拖拉機會自身滯住,而馬達不熄火。這首先在驅(qū)動輪的很大的滑動率的情況中可見,該滑動率不提供或不再提供足夠的牽引力。

      為了將滑動率限制到能夠接受的尺度上并且為了阻礙驅(qū)動輪的過強的滑轉(zhuǎn),已知的是,將電子液壓的升降裝置調(diào)節(jié)部的系統(tǒng)配備雷達傳感器或超聲波傳感器,其基于多普勒效應來測量拖拉機的實際的速度。因為額外地已知驅(qū)動輪的車輪轉(zhuǎn)速,則能夠通過將實際的速度與基于所述車輪轉(zhuǎn)速所確定的(預期的)速度的比較能夠推斷出驅(qū)動輪的(當前的)滑動率。額外地相對于位置調(diào)節(jié)部和牽引力調(diào)節(jié)部疊加的滑動率調(diào)節(jié)回路能夠通過犁的提升而確保最大能夠接受的滑動率并且由此阻礙拖拉機的滯住。額外地,能夠設定固定地預先設定的滑動率額定值,以便必要時達到能量高效的運行方式,因為經(jīng)此能夠提高牽引力并且馬達必要時能夠被更好地發(fā)揮能力。

      即使用于這樣的拖拉機或農(nóng)田牽引車的運行的所反映的原理已經(jīng)提供了好的結(jié)果,則可供支配的系統(tǒng)仍舊局部地過于復雜并且由此過于成本高、不夠可靠和/或過于不精準。就此而言尤其在求取驅(qū)動滑動率或確定實際的速度時存在對于改善的需求。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      以此為出發(fā)點,本發(fā)明的任務在于,建立裝置和方法,其緩和或甚至避免了所提到的缺點。尤其,應以結(jié)構(gòu)簡單的和適合于在田間的環(huán)境條件的方式來改善對于實際的行駛速度的求取。

      利用按照根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法來解決這些任務。在優(yōu)選實施例和其它實施例中說明了本發(fā)明的其它的構(gòu)造方案。要指出的是,說明書(尤其結(jié)合附圖)列舉了本發(fā)明的能夠與根據(jù)本發(fā)明的特征進行組合的其它的具體情況和改型方案。

      用于帶有用于調(diào)節(jié)在車輛處的拖動器的運行的液壓的促動單元的車輛的裝置貢獻于此,該裝置包括至少一個帶有兩個在車輛的行駛方向上彼此相繼地定向的并且直向著地指向的距離確定傳感器的速度測定單元和評估單元以及直向著車輛運行系統(tǒng)和配設給所述液壓的促動單元的液壓運行系統(tǒng)的傳導數(shù)據(jù)的線路。

      在此,車輛尤其指的是拖拉機或所謂的農(nóng)田牽引車。尤其將犁或類似的地加工器視為所述拖動器。為了確定“實際的”速度,設置了帶有至少一個第一距離確定傳感器和第二距離確定傳感器的速度測定單元。兩個距離確定傳感器能夠各具有發(fā)送器和接收器并且基于評估單元的詢問例如將光波或聲波直向著地發(fā)出并且接收從所述地反射的聲波。距離確定傳感器能夠利用聲學的波或光學的波進行所述距離地并且尤其按照超聲波傳感器或激光傳感器(激光三角測量器或激光干涉儀)的類型被實施。所述評估單元能夠因此與所述兩個距離確定傳感器電地和數(shù)據(jù)傳導地相連并且被提出用于調(diào)節(jié)其運行和處理其測量信號。尤其,將評估單元設定用于:從距離確定傳感器的測量信號中借助地輪廓的表征的參考點分別(連續(xù)地)求取表征的地輪廓、確定測量信號與這些表征的參考點的時間上的錯位并且從中確定車輛的實際的速度。在評估單元中所確定的實際的速度能夠利用車輛運行系統(tǒng)的預先設定的參數(shù)進行校準或影響,然后其中,也將調(diào)節(jié)信號傳達至所述液壓運行系統(tǒng)并且能夠由此影響拖動器的液壓的促動單元的運行。

      優(yōu)選的是,所述距離確定傳感器以在10cm至30cm[厘米]的范圍中的間距彼此偏置地布置。所述間距優(yōu)選地穩(wěn)固地固定并且尤其優(yōu)選地位于大約20cm的范圍中。這里所建議的范圍尤其適合用于達到高的信號品質(zhì),一方面鑒于取樣關(guān)系并且另一方面鑒于地輪廓的穩(wěn)定性。距離確定傳感器的間距和測量信號的在時間上的錯位能夠被考慮用于求取所述實際的速度,從而此問題在結(jié)構(gòu)方面和在設備方面以特別簡單的方式被解決。

      此外視為有利的是,距離確定傳感器以直向著地(或通過車輪支承點的平坦的地面)的在30cm至100cm[厘米]的范圍中的距離進行定位。為了尤其好的信號品質(zhì),建議至少30cm的距離。鑒于地輪廓的好的解析度,應將所述距離限制到最大100cm,必要時甚至限制到最大60cm。

      距離確定傳感器能夠在車輛的下側(cè)在附近定位在前輪的后方。這一方面實現(xiàn)了距離確定傳感器以相對于地的所說明的距離進行的定位,并且還導致的是:必要時測定由前輪產(chǎn)生的(規(guī)律的或具體地造型的)地輪廓。對此,能夠?qū)⒅辽偎觯ㄑ刂旭偡较蛴^察)第一距離確定傳感器直接地和/或?qū)实夭贾迷谇拜喌暮蠓健?/p>

      所述距離確定傳感器優(yōu)選地(基本上)垂直地定向至所述地。所述距離確定傳感器在車輛或拖拉機的前輪和后輪之間的安裝提供了經(jīng)防護的空間。當距離確定傳感器緊鄰地布置在前輪的后方時,通過前輪的輪胎壓力在行駛期間產(chǎn)生了表征地和較好地能夠利用所述距離確定傳感器偵測的輪廓突出部(profilerhebung)。通過針對距離確定傳感器的污染的額外的機械的防護,進一步改善了測量準確性。

      另外優(yōu)選的是,速度測定單元額外地包括加速度傳感器(也稱為慣性傳感器),該加速度傳感器傳導數(shù)據(jù)地與評估單元相連。從而實現(xiàn)的是,借助利用所述加速度傳感器(連續(xù)地)測量的加速度值的額外的積分,獲得了用于實際的速度的一個另外的尺度。這種尺度能夠然后同樣在評估單元中處理。針對性地,所述加速度傳感器針對環(huán)境影響被防護地緊固在車輛或拖拉機的車輛艙中。

      所述液壓的促動單元優(yōu)選地包括用于拖動器的升降機械裝置,該升降機械裝置能夠被評估單元激活。為此,尤其設置了電的或傳導數(shù)據(jù)的連接部。尤其,如此地設定所述評估單元和升降機械裝置,使得評估設備能夠設定至少一個狀態(tài)參量和/或訪問至升降機械裝置的調(diào)節(jié)器件。

      也從對于運行方法的下述的闡釋中得到所述裝置的另外的具體情況。就此而言,在此補充地能夠考慮所述闡釋。同樣適用的是,對于所述裝置的上述的闡釋能夠補充所述方法的說明。

      按照另一個方面,建議了用于運行車輛尤其拖拉機的方法,該車輛帶有用于調(diào)節(jié)在該車輛處的拖動器的運行的液壓的促動單元。所述方法能夠尤其利用這里同樣建議的裝置來執(zhí)行,其中,尤其將所述評估單元設定用于執(zhí)行所述方法。所述方法至少包括以下步驟:

      a)在車輛的行駛期間,借助兩個在車輛的行駛方向上彼此相繼地定位的和直向著地指向的距離確定傳感器確定地輪廓;

      b)求取分別利用一個距離確定傳感器所確定的地輪廓的時間上的錯位;

      c)從所述時間上的錯位中求取車輛的速度;

      d)將所求取的速度與預期的速度進行比較,以用于確定驅(qū)動滑動率;

      e)激活拖動器的升降機械裝置,當驅(qū)動滑動率大于參考值時。

      所述方法步驟能夠在這里所說明的順序中得到執(zhí)行。能夠同時和/或彼此重疊地執(zhí)行單個的步驟。

      步驟a)尤其包括至少一個、優(yōu)選所有的下述的進程:a.1)利用第一距離確定傳感器通過(基本上)垂直地直向著地來發(fā)射光學的波或聲學的波來求取在部位a處的地輪廓,并且偵測從所述地所反射的波和對于所述地距離進行表征的測量信號的時間上的持續(xù)。a.2)利用第二距離確定傳感器通過(基本上)垂直地直向著地來發(fā)射光學的波或聲學的波來求取在部位b(在行駛方向上以預先設定的間距在部位a后或與該部位對準)處的地輪廓,并且偵測從所述地所反射的波和對于所述地距離進行表征的測量信號的時間上的持續(xù)。

      步驟b)尤其包括把借助所述距離確定傳感器所求取的地輪廓和識別在兩個地輪廓中出現(xiàn)的表征的特征進行比較。從中能夠求取的是,這些地輪廓以何種時間上的錯位在測量技術(shù)方面被測定。

      從在步驟b)中所求取的時間上的錯位和距離確定傳感器的關(guān)于所述行駛方向的已知的位置,能夠然后按照步驟c)(優(yōu)選地在所述評估單元中)求取和計算車輛的實際的速度。

      這樣所求取的實際的速度在步驟d)中另外為了確定實時的驅(qū)動滑動率而與預期的速度進行比較。預期的速度例如從車輪轉(zhuǎn)速的考慮中得到。如果實際的速度和預期的速度基本上相同,則因此也基本上不存在驅(qū)動滑動率。如果實際的速度明顯位于預期的速度下方,則存在一種重要的驅(qū)動滑動率,所述驅(qū)動輪據(jù)此滑轉(zhuǎn)。

      基于步驟d)的結(jié)果,結(jié)合用于預期的或最大地允許的驅(qū)動滑動率的(固定或可變地)能夠預先設定的參考值,能夠在步驟e)中激活升降機械裝置。從而能夠例如使得拖動器在達到或超過所述參考值時進行下降或提升。因此,改變了至所述車輛的負荷或牽引力,這直接對實際的驅(qū)動滑動率具有影響。因此,能夠通過拖動器的升降機械裝置的運行來調(diào)節(jié)或設定所述車輛的驅(qū)動滑動率。

      尤其優(yōu)選地,所求取的在地上的實際的速度被考慮用于確定或設定被驅(qū)動的車輛輪的驅(qū)動滑動率。借助被驅(qū)動的輪的已知的轉(zhuǎn)速(例如來自傳動機構(gòu)控制器或額外的輪傳感器)的和實際的行駛速度的信號,能夠確定和限制/設定所述驅(qū)動輪的滑動率。

      優(yōu)選的是,在步驟a)中所求取的地輪廓由車輛在行駛期間產(chǎn)生。在此,它優(yōu)選指的是在地中的表征的或反復的樣式。特別尤其優(yōu)選地,所述地輪廓由車輛的前輪連續(xù)地產(chǎn)生。必要時,所述輪輪廓能夠具有表征的(或單個的)輪廓標記,該輪廓標記然后專門利用優(yōu)選地實施為超聲波傳感器的所述距離確定傳感器來偵測。

      在所述車輛處也能夠設置加速度傳感器,利用該加速度傳感器來獨立地求取所述(實際的)速度。利用該速度能夠能夠在步驟c)中檢查或計算所求取的速度。在此,能夠進行所述實際的速度的可信度檢驗和/或匹配,利用其然后能夠在步驟e)中調(diào)節(jié)。

      從而在步驟d)中能夠使用借助加速度傳感器所求取的速度,當達到能夠預先設定的偏差參數(shù)時。所述偏差參數(shù)尤其表現(xiàn)為用于彼此獨立地確定的“實際的”速度的差別的尺度,其中,在過大的差別時,如此程度地進行決定:給借助所述加速度傳感器所求取的速度賦予優(yōu)先性或較大的重要性。從而能夠如此地確定所述偏差參數(shù),使得在情況中(在該情況中,利用距離確定傳感器進行的測量失敗或過于不準確(例如在在水坑上的行駛中或在不帶有被表現(xiàn)的輪廓的地區(qū)段上的行駛中))借助所述加速度傳感器短時地動用所述速度測量。如果再次低于所述偏差參數(shù),則再次進行借助距離確定傳感器的速度測量的優(yōu)先的考慮。

      預期的速度優(yōu)選地在車輛運行系統(tǒng)方面被求取和提供。在此,能夠動用已知的或被車輛運行系統(tǒng)簡單地能夠提供的數(shù)據(jù)。對此,尤其相應地配備所述評估單元。

      這里所示出的用于滑動率調(diào)節(jié)的布置方式和/或辦法尤其提供了下述的優(yōu)點:

      -時間花費和燃料花費被減小,

      -輪胎磨損被減小,

      -地被仔細處理,

      -駕駛員被減壓,

      -滯住被避免。

      此功能通過借助距離確定傳感器來測量所述實際的速度以可靠的、準確的和技術(shù)上簡單的方式來實現(xiàn)。

      附圖說明

      在下文借助附圖更加詳細地闡釋本發(fā)明和技術(shù)范圍。在此,規(guī)律地,相同的構(gòu)件以相同的附圖標記進行標識。所述示意圖是示意的并且不被設置用于圖解大小關(guān)系。關(guān)于一個圖的單個的具體情況所提到的闡釋能夠被提取并且與從其它的圖或前述的說明中的事實能夠自由組合,除非對于本領(lǐng)域技術(shù)人員強制地得到了其它方面或在這里明確地拒絕了這樣的組合。圖示:

      圖1:示意地示出了帶有用于調(diào)節(jié)拖動器的運行的液壓的促動單元和速度測定單元的拖拉機的側(cè)視圖;

      圖2:速度測定單元的具體情況;

      圖3:用于展示用于求取所述速度的示例的評估算法的電子的設備的框圖;和

      圖4:用于展示用于求取所述速度的另外的評估算法的電子的設備的一個另外的框圖。

      具體實施方式

      圖1示出了在利用拖動器4、尤其利用犁的地加工中的在(尤其按照拖拉機的類型的)車輛2處的裝置1的原則上的展示。拖動器4的位置或方位能夠利用液壓的促動單元3(其具有液壓運行系統(tǒng)13和升降機械裝置19)來設定。所述液壓的促動單元3能夠尤其如下來構(gòu)建:泵25將油流向著調(diào)節(jié)閥26傳送,該調(diào)節(jié)閥控制所述升降機械裝置19。該升降機械裝置作用至下導桿,從而能夠提升、保持或下降所述拖動器4。

      另外,設置了速度測定單元5,該速度測定單元帶有兩個沿著車輛2的行駛方向6彼此相繼地定位的和直向著地7指向的第一距離確定傳感器8(尤其超聲波傳感器)和第二距離確定傳感器9(尤其超聲波傳感器)。此外,此速度測定單元5包括評估單元10,利用該評估單元能夠尤其受控制地運行所述距離確定傳感器和能夠評估其測量結(jié)果。另外,設置了直向著車輛運行系統(tǒng)12和配設給液壓的促動單元3的液壓運行系統(tǒng)13的多個傳導數(shù)據(jù)的連接部11。在此,所述評估單元10也能夠是液壓運行系統(tǒng)13的一部分。所述評估單元10還能夠操作或激活所述拖動器4的升降機械裝置19。

      另外,速度測定單元5額外地包括加速度傳感器18,該加速度傳感器傳導數(shù)據(jù)地與評估單元10相連。加速度傳感器18在這里定位在車輛2內(nèi)。

      圖2示例地圖解了用于確定車輛的實際的速度的測量裝置的結(jié)構(gòu)。在此,第一距離確定傳感器8布置在在車輛的前輪17后的直接附近中并且關(guān)于時間地確定了相對于地7的間距,從而能夠確定地輪廓20。沿著行駛方向的后續(xù)的第二距離確定傳感器9以平行于行駛方向的間距14位置固定地安裝在車輛的下側(cè)16處(并且由此帶有相對于地7的預先設定的距離15)。優(yōu)選的是,所測定的地輪廓20由前輪17的胎面產(chǎn)生。通過在運動期間的前輪17的輪胎壓力,產(chǎn)生了表征的和能夠較好地偵測的、能夠較好地利用距離確定傳感器8、9測量的輪廓突出部。

      利用兩個距離確定傳感器8、9的所述布置方式能夠進行在所述地之上的實際的速度的求取。所述距離確定傳感器8、9能夠額外地針對(通過前輪17所揚起)地物料通過漏斗或“濺射防護”(未示出)在污染前得到防護。

      利用此裝置1能夠尤其依賴于驅(qū)動滑動率的調(diào)節(jié)或為了調(diào)節(jié)驅(qū)動滑動率而控制液壓的促動單元3的運行。對此,能夠首先將地輪廓20在車輛2的行駛期間借助兩個距離確定傳感器8、9來測定。另外,然后能夠確定利用所述距離確定傳感器8、9所確定的地輪廓20的時間上的錯位。從中能夠求取車輛2的實際的速度。這樣所求取的速度能夠與預期的(或馬達側(cè)或者輪側(cè)地確定的)速度為了確定驅(qū)動滑動率而進行比較。如果從中得到:所述驅(qū)動滑動率位于不被希望的范圍中,則能夠(從評估單元開始地)然后激活拖動器4的升降機械裝置19,以便匹配起作用的阻力和由此也影響所述驅(qū)動滑動率。

      圖3示出了可能的評估算法的在原則上經(jīng)簡化的示意。按照上述的步驟a)如此程度地評估所述距離確定傳感器8和9的信號,使得存在在時間上的所述地的輪廓高度。通過來自距離確定傳感器8和9的信號的互相關(guān),能夠推斷出相應所產(chǎn)生的測量信號的時間錯位,參見對于步驟b)的闡釋。另外,按照步驟c)所確定的速度信號被檢測可信度,例如是否所述測量由于不利的地關(guān)系(水坑,在測量的時間幀中幾乎沒有輪廓突出部等)而失敗。

      按照步驟c)所確定的速度信號被繼續(xù)報告給挑選節(jié)段23和存儲器21。另外的(被加倍的)速度信號在挑選節(jié)段23處決定:是否從步驟c)中確定的速度或?qū)嶋H的速度的在時間上經(jīng)積分的值在使用加速度傳感器18(v18)的情況下作為實際的行駛速度和由此為了在步驟d)和e)中使用而輸出。這種決定能夠尤其依賴于:是否預先設定的偏差參數(shù)被達到或沒有被達到。由加速度傳感器18確定的和必要時過濾的加速度信號在積分器22中在時間上積分。為了避免所積分的加速度信號的大幅的漂移,所述積分器在負的可信度檢測后被回置,并且給該積分器傳遞這樣的初始值,該初始值對應于從一個或多個取樣步或計算步中的、來自所述存儲器21中所存儲的速度信號。

      圖4圖解了具體情況,按照該具體情況,(額外)可能的是,從距離確定傳感器8、9中導出的速度經(jīng)過從加速度傳感器18中獲得的加速度信號被支持或匹配。在此,被低通濾波的速度值與來自利用距離確定傳感器8、9進行的測量中(按照步驟a)、b)和c))的相關(guān)聯(lián)的速度值進行比較。所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)偏差利用k進行放大并且與由加速度傳感器18生成的加速度值求和。此和再次在積分器22中積分。經(jīng)積分的值能夠利用狀態(tài)模型來低通濾波(低通濾波器24)?;谟糜诨瑒勇收{(diào)節(jié)和由此后續(xù)的步驟d)和e)的原因,把被低通濾波的速度值使用作為車輛的“實際的”速度。

      附圖標記單

      1裝置

      2車輛

      3液壓的促動單元

      4拖動器

      5速度測定單元

      6行駛方向

      7地

      8第一距離確定傳感器

      9第二距離確定傳感器

      10評估單元

      11傳導數(shù)據(jù)的連接部

      12車輛運行系統(tǒng)

      13液壓運行系統(tǒng)

      14間距

      15距離

      16下側(cè)

      17前輪

      18加速度傳感器

      19升降機械裝置

      20地輪廓

      21存儲器

      22積分器

      23挑選節(jié)段

      24低通濾波器

      25泵

      26調(diào)節(jié)閥

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