BRPI0710398A2 - método de operação de uma máquina de trabalho articulada, máquina de trabalho articulada, e controlada eletrÈnico - Google Patents
método de operação de uma máquina de trabalho articulada, máquina de trabalho articulada, e controlada eletrÈnico Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0710398A2 BRPI0710398A2 BRPI0710398-0A BRPI0710398A BRPI0710398A2 BR PI0710398 A2 BRPI0710398 A2 BR PI0710398A2 BR PI0710398 A BRPI0710398 A BR PI0710398A BR PI0710398 A2 BRPI0710398 A2 BR PI0710398A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- working machine
- differential
- radius
- machine
- steering
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
- B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
- B60K28/10—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle
- B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle responsive to, or preventing, spinning or skidding of wheels
- B60K28/165—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle responsive to, or preventing, spinning or skidding of wheels acting on elements of the vehicle drive train other than the propulsion unit and brakes, e.g. transmission, clutch, differential
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
- E02F3/841—Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2045—Guiding machines along a predetermined path
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/26—Wheel slip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/18—Steering angle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/40—Special vehicles
- B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
- B60Y2200/411—Bulldozers, Graders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
MéTODO DE OPERAçãO DE UNA MáQUINA DE TRABALHO ARTICULADA, MáQUINA DE TRABALHO ARTICULADA, E CONTROLADOR ELETRÈNICO. Método de operação de uma máquina de trabalho articulada (10) inclui sensorear o ângulo de articulação e o ângulo de esterçamento de roda da máquina de trabalho (10) e controlar o estado de bloqueio do diferencial (60) em resposta ao raio de esterçamento da máquina de trabalho. Provê-se ademais uma máquina de trabalho articulada (10) incluindo uma unidade de chassi dianteira (12) com aparelho de esterçamento (30) e uma unidade de chassi traseira (14), e um aparelho de articulação (40) acoplado entre a unidade de chassi dianteira (12) e a unidade de chassi traseira (14) . Ademais, provêem-se primeiro e segundo sensores (32, 42) operáveis para sensorear o ângulo de esterçamento de roda e o ângulo de articulação da máquina de trabalho (10), e um controlador eletrónico (50), configurados para seletivamente bloquear e desbloquear o diferencial (60) da unidade de chassi traseira (14) em resposta ao raio de esterçamento da máquina de trabalho (10).
Description
"MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UMA MÁQUINA DE TRABALHOARTICULADA, MÁQUINA DE TRABALHO ARTICULADA, E CONTROLADORELETRÔNICO".
Campo da Invenção
A presente invenção se relaciona geralmente a métodos eaparelhos para controlar o estado de bloqueio de umdiferencial de uma máquina de trabalho, em particularuma máquina de terraplanagem incluindo dispositivo deesterçamento de rodas.
Histórico da Invenção
Muitas máquinas de trabalho operam em terrenosespecialmente irregulares, onde a tração pode serdifícil. Máquinas de trabalho, tal como máquinas deterraplanagem, freqüentemente operam em terra solta,cascalho, etc., onde há tendência de uma ou mais rodaspatinarem, enquanto a máquina avança sobre umasuperfície. Quando a máquina de trabalho esterça,no entanto, é desejável que as rodas girem em velocidadesdiferentes, como convencionalmente. Mas, em condições debaixa tração, a diferenciação de rotação das rodas podeproduzir o efeito desejável de prover potência motrizpredominantemente ou somente às rodas girantes de umeixo, enquanto as outras rodas permanecem paradas.No passado, problemas de patinagem eram resolvidos poruma multiplicidade de meios. Um método de resolverproblemas de patinagem de rodas era seletivamente aplicarum freio para frear a roda que patinasse para a potênciamotriz se dirigir para a roda oposta. Em uma estratégia,quando se detectasse a patinagem de uma roda de um eixo,o operador ou um controlador eletrônico seletivamenteatuaria o freio na roda em questão para freá-la parapermitir que a roda que estivesse patinando recuperassealguma tração, dirigindo potência para a roda oposta.Embora o sistema de freio trabalhe bem em certascircunstâncias, tal sistema apresenta limitações. Umadestas limitações se relaciona ao calor gerado pelafricção do freio sobre componentes da roda, por fim,transmitindo calor ao eixo. Por causa deste efeito, hálimitações em quanto uma roda pode ser seletivamentefreada até a temperatura exceder o valor tolerado pelamáquina de trabalho. Ademais, a frenagem seletivaobviamente provoca um desgaste e estrago adicional nosfreios da máquina de trabalho.
Outra solução para o problema de patinagem de rodasé seletivamente bloquear o diferencial de um ou maiseixos de uma máquina de trabalho. Como discutido,em operação normal, o diferencial permite que as rodasacopladas aos eixos girem em velocidades diferentes nascurvas, permitindo que as rodas girem independentementeenquanto a máquina de trabalho faz a curva. Ambossistemas operados por operador ou computador, sãoconhecidos, nos quais uma embreagem diferencial éengatada por um atuador para acoplar a rotação das rodasde um eixo. Acoplar rotacionalmente as rodas pode reduzira patinagem das rodas e a resultante perda de tração,de maneira bem conhecida. Um problema inerente parabloqueio de diferencial controlado por operador, assimcomo por sistemas controlados por computador,é o potencial de sobre-utilização e sub-utilização dosbloqueios. Em particular, os operadores freqüentemente seocupam com uma pletora de preocupações e controlesdurante a operação da máquina, e dão menos atenção aobloqueio de diferencial. Assim, os diferenciaisfreqüentemente são bloqueados em situações onde estariammelhor desbloqueados, e vice-versa.
De outro lado, quando uma máquina de trabalho, comdiferencial desbloqueado, enfrenta más condições de piso,uma das rodas pode patinar significativamente antes deo operador decidir ativar o bloqueio de diferencial,ocasionando desgaste de rodas, pneus, e componentes detrem de força. A despeito do desgaste de máquina detrabalho em virtude da sobre-utilização e sub-utilizaçãodo bloqueio de diferencial, os operadores obviamente sãoincapazes de focalizarem sua atenção a somente controlaro diferencial. Conquanto, com certeza, isto sejadesejável para conseguir um equilíbrio perfeito entreocasionar um desgaste/estrago aos componentes e obter umcerto nível de eficiência de operação, mesmo os melhoresoperadores não são equipados/ capacitados para monitorare controlar todos aspectos da operação de máquina, comoseria necessário para atingir tal objetivo.Várias estratégias de controle eletrônico foramdesenvolvidas, para automatizar pelo menos parte docontrole com respeito ao estado de bloqueio dediferencial em uma máquina de trabalho, para permitir queo operador dê mais atenção a outras funções da máquina etente reduzir os aspectos de sobre-utilização e sub-utilização. Uma destas estratégias é descrita naPublicação de Pedido de Patente N0 2003-237619 de Kenji,direcionada a um dispositivo de comutador de bloqueio dediferencial para uma máquina de trabalho que mudao estado de bloqueio de um diferencial com base no ângulode articulação ou ângulo de esterçamento de rodadetectado. O desenvolvimento é descrito primariamente nocontexto de uma máquina de terraplanagem com válvulahidráulica de controle de bloqueio de diferencial,aparentemente em conjunto com um bloqueio de diferencialpneumático/ hidráulico combinado. Embora Kenji descrevauma solução que facilita um controle eletrônico parabloquear e desbloquear de diferencial, esta solução falhaem considerar muitas condições de tensão de máquinaestabelecidas, e muitos dos inconvenientes inerentes auma estratégia de controle por operador ainda persistem.O uso aparente de limites de esterçamento e articulaçãopara bloquear e desbloquear o diferencial ademais somentealgumas vezes provê um bloqueio e desbloqueio dediferencial apropriado, daí, prejudicando sua eficiência,qual eficiência resultando menor que ótimo, em particularporque os limites, que levam em conta diferentescondições de operação, não variam.
A presente especificação visa atender um ou mais dosproblemas ou inconvenientes estabelecidos acima.Sumário da Invenção
Em um aspecto, a presente invenção descreve um métodopara operar uma máquina de trabalho articulada. 0 métodoreduz as etapas de determinar valor indicativo do ângulode articulação da máquina de trabalho e de outro valorindicativo do ângulo de esterçamento de roda da máquinade trabalho, distinta do ângulo de articulação. 0 métodoadicionalmente inclui as etapas de controlar o estado debloqueio de um diferencial de máquina de trabalhoem função do raio de esterçamento da mesma.Em outro aspecto, a presente invenção provê uma máquinade trabalho articulada. A máquina de trabalho articuladainclui uma unidade de chassi dianteira incluindo umaparelho de esterçamento de roda operável para esterçara máquina de trabalho e uma unidade de chassi traseiraacoplada à unidade de chassi dianteira incluindo umdiferencial blocante. A máquina de trabalho ademaisinclui um aparelho de articulação acoplado entre aunidade de chassi dianteira e a unidade de chassitraseira também operável para esterçar a máquina.A máquina de trabalho ademais inclui um controladoreletrônico configurado para controlar pelo menos umdentre bloqueio e desbloqueio de diferencial em respostaao raio de esterçamento da máquina de trabalho.
Em ainda outro aspecto, a presente invenção provê umcontrolador eletrônico configurado para controlaro estado de bloqueio de diferencial de uma máquina detrabalho articulada, comparando, pelo menos em parte,o raio de esterçamento da máquina com um raio deesterçamento mínimo, determinado com base na indicação detensão associada a pelo menos um parâmetro de operação demáquina de trabalho.Descrição Resumida dos DesenhosA figura 1 é uma vista lateral diagramática de umamáquina de terraplanagem, de acordo com uma configuraçãoda presente invenção;A figura 2 é uma vista de topo diagramática de umamáquina de terraplanagem ilustrando uma unidade de chassidianteira da máquina de trabalho em duas diferentesorientações em relação à unidade de chassi traseira da máquina de trabalho;
A figura 3 é um processo de controle exemplar, de acordocom a presente invenção; e
A figura 4 é outro processo de controle exemplar,de acordo com a presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
Referindo-se ã figura 1, é mostrada uma máquina detrabalho 10 de acordo com uma configuração da invenção.A máquina de trabalho 10 é mostrada no contexto de umamáquina de terraplanagem tendo uma unidade de chassi dianteira 12 e uma unidade de chassi traseira 14 e umconjunto de lâmina ajustável 80. A máquina de trabalho 10pode incluir uma cabine de operador 16 incluindo várioscontroles para operar a máquina de trabalho 10, incluindoum dispositivo de esterçamento 18, tal como uma direçãoou manete (joystick). A máquina de trabalho 10 pode seresterçada com a direção 30 acoplada às rodas dianteiras76, que giram em torno dos eixos geométricos Al e A2.A máquina de trabalho 10 pode ser adicionalmenteesterçada ajustando um eixo geométrico de articulação B através de um aparelho de articulação 40, por exemplo,incluindo pelo menos um atuador de articulação 44.0 dispositivo de direção 18 pode ser operável paracontrolar o ângulo de esterçamento de roda com o aparelho30, conquanto pode ser provido outro controle de esterçamento para ajustar o ângulo de articulação entre aunidade de chassi dianteira 12 e a unidade de chassitraseira 14, por exemplo um pedal ou alavanca. A máquinade trabalho 10 pode incluir um eixo traseiro 64 tendo umprimeiro jogo de rodas 72 e um segundo jogo de rodas 74.
O respectivo jogo de rodas pode ser montado em tandem demodo convencional, de modo que todas as quatro rodassejam tracionadas por um único eixo motriz da máquina detrabalho 10. Um diferencial blocante 60 configurado paraseletivamente rotacionalmente acoplar as rodas traseiras72 juntas é adicionalmente provido e tem o estado debloqueio controlado como descrito. Embora a máquina detrabalho 10 tenha sido ilustrada no contexto de umamáquina de terraplanagem, aqueles habilitados na técnicadeverão apreciar que os ensinamentos desta igualmenteserão aplicáveis a outras máquinas de trabalho que tenhamdois meios de esterçamento, como descrito.
Vários aspectos da operação de uma máquina de trabalho 10podem ser controlados eletronicamente. Para isto,a máquina de trabalho 10 inclui um controlador eletrônicoem comunicação com o dispositivo de esterçamento 18através da linha de comunicação 21. Um dispositivo para
ação de operador 20, tal como botão, tecla, alavanca,ou pedal para controle de bloqueio de diferencial,por exemplo, pode ser arranjado na cabine 16 eeletronicamente conectado ao controlador eletrônico 50por outra linha de comunicação 63. Embora se contempleque a máquina de trabalho 10 sempre inclua meios paracontrolar eletronicamente o estado de bloqueio dodiferencial 60, em certos casos pode ser desejável queo operador use controle manual, em qual caso a máquina detrabalho 10 deve incluir um aparelho com este propósito.
O estado de bloqueio do diferencial 60 pode ser ajustadopor um atuador de embreagem 61 configurado para bloqueare desbloquear o diferencial 60, pela ação de engatar oudesengatar uma embreagem (não mostrada). 0 atuador deembreagem 61 pode ser operado com uma válvula de controleeletro-hidráulica (não mostrada), por exemplo. Uma linhade comunicação 63 pode conectar o atuador 61 com umatuador de embreagem 61, com este propósito.A máquina de trabalho 10 pode adicionalmente incluir umavariedade de sensores, incluindo um sensor de ângulo deesterçamento de roda 31, configurado para determinaro ângulo de esterçamento de roda da máquina 10 através doângulo que as rodas dianteiras 76 formam com a porção daunidade de chassi dianteira 12. O sensor 31 pode seracoplado a um controlador eletrônico 50 pela linha decomunicação 33. Um sensor de velocidade em relação aosolo 42 pode ser acoplado ao aparelho de articulação 40 eao controlador eletrônico 50 por ainda outra linha decomunicação 43. A máquina de trabalho 10 também podeincluir uma transmissão 52 com pelo menos duas marchasa frente, e um sensor de marcha de transmissão 54 ligadaao controlador eletrônico 50 pela linha de comunicação55. A máquina de trabalho 10 ademais pode incluirsensores de patinagem de roda 70 que são operáveis paradetectar uma condição de patinagem de roda da máquina 10e que são acoplados ao controlador eletrônico 50 pelalinha de comunicação 71.
O dispositivo de esterçamento 18 pode ser acoplado aum controlador eletrônico 50 pela linha de comunicação21. Contempla-se que as informações enviadas a partir dosensor de esterçamento de roda 32 e do sensor de ângulode articulação 42 podem ser usadas pelo controladoreletrônico 50 para determinar o raio de esterçamento damáquina de trabalho 10, como descrito; no entanto valorestomados por sensor a partir da direção ou manete (nãomostrado) e de um dispositivo de controle de ângulo dearticulação (também não mostrado), ao invés, tambémpoderiam ser usados. Também se contempla tomardiretamente o raio de esterçamento. Ademais, embora,em certas configurações se contempla calcular o raio deesterçamento, em outras também poderiam ser usados raiosde esterçamento mapeados correspondentes ao ângulo dedireção e à posição de manete. A significância do raio deesterçamento no contexto da presente invenção seráexplicada na descrição que segue.
A presente invenção adicionalmente provê um método deoperação de uma máquina de trabalho articulada, tal comouma máquina de trabalho 10. O método pode incluirdeterminar um valor indicativo de ângulo de articulaçãoda máquina de trabalho 10, por exemplo, por um sensor deângulo de articulação 42. Aqui, o termo "valorindicativo" se refere a uma medição direta da quantidadeou característica visada, assim como medições indiretas,por exemplo, de uma quantidade ou característicadiferente relacionada à quantidade ou característicavisada. O método pode adicionalmente incluir determinaroutro valor indicativo de um ângulo de esterçamento deroda da máquina de trabalho 10, diferente do ângulo dearticulação, por exemplo, pelo sensor de esterçamento deroda32. Os valores indicativos de ângulo de esterçamentode roda e ângulo articulação são descritos como sendoseparados para enfatizar que os ângulos de esterçamento earticulação instantâneos são características operacionaisdiferentes da máquina de trabalho 10.
O método adicionalmente pode incluir controlar o estadode bloqueio do diferencial 60 em resposta ao raio deesterçamento. Contempla-se que a máquina de trabalho 10pode, mas não precisa, operar em um estado de diferencialbloqueado default. O controle de bloqueio/ desbloqueiode diferencial 60 pode ser efetuado com base no raio deesterçamento da máquina de trabalho 10, como descrito.Como mencionado, o raio de esterçamento pode sercalculado pelo controlador eletrônico 50 em tempo realutilizando informações a partir dos sensores 32 e 42,por exemplo. Referindo-se à figura 2, é mostrada umamáquina de trabalho 10 nas primeira e segunda orientaçõesem reta e em curva ditadas por ambos, ângulo deesterçamento de roda e ângulo de articulação. Tambémna figura 2, certos valores úteis para calcular raio deesterçamento com base nos ângulos de articulação eesterçamento de direção 61 e 02, respectivamente, ondediversas dimensões de comprimento da máquina de trabalho10 são conhecidas. Na figura 2, Ll e L2 representamo comprimento da linha de centro aproximada da máquina 10(não mostrada) ao centro da roda dianteira direita, ondeR é o raio de esterçamento a ser determinado eL um comprimento a ser determinado, geralmente paraleloà linha de centro longitudinal da máquina 10 entreos eixos dianteiro e traseiro nos pontos mais próximos,com a máquina de trabalho na orientação em curva.o cálculo de R pode ser feito dividindo L por sen(01+02),quando o quociente deste termo for igual ao raio deesterçamento R. L é determinado pelo seu relacionamentocom LI, L2 e L3 pela equação L= L2+Llcos (θ 1) -L3sen (01) .Por conseguinte, quando os ângulos de esterçamento earticulação são conhecidos, o raio de esterçamento podeser prontamente calculado. 0 cálculo do raio deesterçamento R é aplicável, com o método presentementedescrito, a despeito de a máquina de trabalho 10 virarpor ambos esterçamento e articulação ou por apenas umdestes. A seguir, mesmo quando a máquina de trabalho 10opera em modo "caranguejo", esterçamento e articulaçãoque são colocados diferentemente - um em ângulo positivo,e outro em ângulo negativo, por exemplo, o cálculo acimadetermina o raio de esterçamento, que, por sua vez,é usado para controlar o estado de bloqueio da máquina detrabalho 10, como descrito. Deve ser apreciado poraqueles habilitados na técnica que, conquanto o cálculodo raio de esterçamento proporcione um parâmetro elegantee relativamente preciso para determinar bloqueio edesbloqueio de diferencial, alternativamente também podeser usada uma estimativa. Similarmente, em certasconfigurações, o raio de esterçamento não precisa sercalculado, mas, ao invés, incorporado em um mapamultidimensional com as coordenadas do ângulo deesterçamento e ângulo de articulação referentes ao raiode esterçamento.
o método da presente invenção pode adicionalmente incluira etapa de determinar um raio de esterçamento mínimo paraum estado de diferencial bloqueado. A etapa de controlaro estado bloqueado de diferencial 60 também podecompreender comandar desbloquear o diferencial 60 como controlador eletrônico 50 em resposta a um raio deesterçamento efetivo menor ou igual ao raio deesterçamento mínimo determinado. Em outras palavras,quando o operador faz uma curva com a máquina 10com diferencial 60 bloqueado, o controlador eletrônico 50pode comandar o desbloqueio do diferencial 60, se equando o raio de esterçamento fica igual ou menor queo raio de esterçamento mínimo. Similarmente, em certasconfigurações, o controlador eletrônico 50 pode comandaro rebloqueio do diferencial 60, em qual caso o raio deesterçamento volta para um valor maior que o raio deesterçamento mínimo, quando o operador volta a máquina detrabalho 10 para perto de um percurso em linha reta.Quando o raio de esterçamento mínimo varia com baseem condições operacionais, como tipicamente acontece,a velocidade em relação ao solo, que pode serdeterminada, por exemplo, por informações transmitidaspara o controlador eletrônico 50 a partir do sensor develocidade 90, pode ser incorporada na determinação deraio de esterçamento mínimo. Geralmente, quanto maiora velocidade em relação ao solo maior será o raio deesterçamento mínimo, no qual será aplicado um estado dediferencial bloqueado. Virar uma máquina de trabalho 10com diferencial bloqueado em velocidades relativamentealtas pode induzir esforços e desgastes relativamentemais acentuados a vários componentes em um dado raio deesterçamento, que em velocidades relativamente maisbaixas no mesmo raio de esterçamento. Assim, em umaconfiguração, um controlador eletrônico 50 pode receberuma informação de velocidade e então determinar um raiode esterçamento mínimo em resposta à mesma. Em umaconfiguração, uma velocidade máxima pode ser determinadana qual nunca será permitido o bloqueio de diferencial,a despeito do raio de esterçamento. Uma marcha detransmissão máxima, na qual o diferencial é bloqueado,também pode ser usada, por exemplo, por valoressensoreados pelo sensor 54 e enviados ao controladoreletrônico 50.
Outro parâmetro operacional que pode afetar o raio deesterçamento mínimo para uma condição de diferencialbloqueado pode ser uma condição de estabilidadea capotamento da máquina 10. A estabilidade a capotamentopode ser determinada com base na inclinação e orientaçãoda máquina de trabalho 10 com respeito à inclinação,velocidade em relação ao solo e ângulos de articulação eesterçamento, por exemplo. Ao invés, ou em adição, o usode somente velocidade em relação ao solo para determinarum raio de esterçamento mínimo, o fator de operaçãovisado pode ser a tendência de capotar a máquina 10.Para velocidades relativamente mais altas ou para grausde inclinação maiores, a estabilidade a capotamento tendea ser relativamente mais baixa para um dado ângulo dearticulação e ângulo de esterçamento de roda.Por exemplo, quando um operador conduz a máquina detrabalho 10 ao longo de uma superfície inclinada em umavelocidade relativamente alta e tenta fazer uma curvaascendente relativamente apertada, em tese, a máquinapode virar. Em velocidades relativamente mais baixas eem inclinações relativamente menos acentuadas,a estabilidade a capotamento pode ser relativamente maiorpara um dado ângulo de articulação e ângulo deesterçamento de roda. Então, o raio de esterçamentomínimo pode variar com base na estabilidade a capotamentoem um dado momento, geralmente relacionado a propriedadesde massa de máquinas de trabalho individuais.A estabilidade a capotamento pode ser determinada,em tempo real, por exemplo, tomando a proporção de peso equaisquer outras cargas na máquina 10 suportada por cadaroda. Quando as rodas esquerda ou direita, por exemplo,suportam uma proporção de peso da máquina 10 maior queaquela considerada apropriada, pode implicar em umaindesejada condição de estabilidade a capotamento.A determinação em tempo real similar pode ser feitatomando a velocidade em relação ao solo, os ângulos deesterçamento e articulação, e então calculando a relativaprobabilidade de capotamento.A estabilidade a capotamento também pode ser determinadacom base no relacionamento conhecido entre o ângulo dearticulação, o ângulo de esterçamento de roda, ainclinação e a velocidade em relação ao solo, por exemplo. Neste caso, um mapa de raios de esterçamentomínimos pode incluir uma coordenada de estabilidadea capotamento associada ã velocidade em relação ao solosensoreada, inclinação, e ângulos de articulação eesterçamento. Assim, ao invés de calcular a estabilidadea capotamento em tempo real, o controlador eletrônico 50pode utilizar informações de sensor para determinara estabilidade a capotamento através de um mapa, e entãoa partir daí determinar o raio de esterçamento mínimo.Tal mapa pode ser desenvolvido por dados experimentais,modelagem, ou ambos para uma certa classe de máquinas,por exemplo. Em uma configuração, o mapa pode serpreenchido através de uma série de testes para determinara estabilidade a capotamento para diferentes condições deoperação. Por exemplo, uma série de testes poderia serconduzida em uma máquina de terraplanagem em váriasvelocidades, em várias inclinações, e executando umasérie de curvas com ângulos de articulação e esterçamentoajustados em diferentes valores. As combinações dosvários fatores de operação que determinam a probabilidade
de a máquina de trabalho tombar, então podem ser gravadase usadas para preencher o mapa. Uma simulação porcomputador de condições variadas e seus efeitos sobrea estabilidade a capotamento, também pode ser efetuada,ao invés ou em adição a usar dados empíricos.O raio de esterçamento mínimo pode adicionalmente serdeterminado com base no indício de tensão na máquina detrabalho 10. Como usado aqui, o termo "indício de tensão"se refere a qualquer quantidade mensurável ou observávelque possa direta ou indiretamente causar ou influenciara máquina de trabalho 10 ou uma porção desta aexperimentar tensões mecânicas ou desgastes indesejados.A determinação de indício de tensão deve ser entendidaem determinar que há condições onde a máquina 10possivelmente experimenta um nível inaceitável de tensão,esforço, ou desgaste. Esta determinação pode ser feitatomando certos parâmetros de operação que indicamas condições de tensão de máquina 10 como descrito.A presente invenção, por conseguinte, deve permitir,de modo amplo, que o raio de esterçamento mínimo paramáquina de trabalho 10 seja determinado com base naextensão em que partes selecionadas da máquina sejamtensionadas durante operação ou tipos específicos detensão ou desgaste que ela experimenta. Deve serapreciado que tipos específicos de tensão, esforço,desgaste etc. de interesse dependem do tipo eespecificação de uma particular máquina, assim comodo ambiente de trabalho.
Descobriu-se que máquinas de terraplanagem, por exemplo,devido a seu projeto e uso podem ser relativamente maisprováveis que outros tipos de máquinas de trabalho deexperimentar significativa tensão nos chassi e aparelhos de articulação, que coletivamente são chamados de tensão.O uso de uma unidade de chassi dianteira relativamentemais longa em uma máquina de terraplanagem pode resultarque aquela porção da máquina seja submetida a forçassubstanciais durante operação, em particular quando amáquina é articulada. Em adição, o comprimentosignificativo da unidade dianteiro pode adicionalmenteresultar em tensões relativamente maiores que sãotransmitidas a outros componentes, quando a unidade dechassi dianteira mais longa atua como um braço dealavanca relativamente grande. Quando a máquina deterraplanagem é articulada e virada com o diferencialbloqueado, as tensões resultantes, em alguns casos, podemser suficientes para romper ou deformar a unidade dechassi dianteira, o aparelho de articulação, ou outroscomponentes. Outros tipos de máquinas provavelmenteimplicam em diferentes considerações de tensão,relacionadas a girar um diferencial bloqueado.Deve ser apreciado que a determinação em tempo real deindício de tensão da máquina de trabalho 10, tal comotensão, pode ser usada para determinar o raio deesterçamento mínimo, por exemplo, tomando parâmetros deoperação de certas condições de tensão da máquina 10 emoperação. Com este propósito, a máquina de trabalho 10pode ser equipada com um ou mais extensômetros(strain gages) (não mostrados) configurados para tomartensões relativas em componentes selecionados da unidadede chassi dianteira 12, unidade de chassi traseira 14, ouaparelho de articulação 4 0 durante operação. Se duranteuma curva, a tensão tomada em partes da máquina forexcessiva, o diferencial 60 será desbloqueado ou impedidode bloquear.
Contempla-se, no entanto, que para determinar o temporeal de tensão usando a estratégia de implementaçãoprática pode utilizar indício de tensão e parâmetros deoperação para um mapa de raio de esterçamento mínimo.Então o mapa de raio de esterçamento mínimo referenciadopor controlador eletrônico 50 pode incluir uma coordenadade tensão para um dado jogo de condições de operação quefoi, empiricamente ou por simulação, associada a um dadojogo de condições de operação. Um ou mais parâmetros deoperação, associados às condições de tensão particular,podem ser tomados durante a operação para alertaro controlador eletrônico 50, por exemplo, por um mapa,que o raio de esterçamento mínimo deve ser estabelecidoem um certo valor particular. Similarmente à estabilidadea capotamento, o nível de tensão pode depender de váriosfatores, tais como velocidade em relação ao solo, ângulosde esterçamento e articulação, ou outros fatores.Tensões no trem de força pode representar outra área deinteresse que afeta o raio de esterçamento mínimo.O método presentemente descrito inclui sensorear umparâmetro de operação indicativo de tensão no trem deforça na máquina de trabalho 10. Em uma configuração,o parâmetro de operação indicativo de tensão no trem deforça pode incluir um parâmetro de operação indicativo detorque em pelo menos uma porção do trem de força damáquina 10. Um valor tomado indicativo de torque pode serusado para determinar o raio de esterçamento mínimo,por exemplo, um valor inserido no controlador eletrônico50 a partir de um sensor de torque operativamenteacoplado a uma porção do trem de força. Certas tensõesno trem de força da máquina 10 são inerentes em qualqueroperação. No entanto, quando a máquina 10 vira, podemocorrer tensões relativamente altas no trem de força,incluindo semi-eixos, eixos árvores, diferencial, eengrenagens, com diferencial 60 bloqueado, em comparaçãocom aquele não-bloqueado. Com este propósito, a máquinade trabalho 10 pode incluir um sensor de torque(não mostrado) acoplado ao seu eixo de entrada ou saídade transmissão ou a outra porção do trem de força.As condições de tensão de trem de força podem serdeterminadas em tempo real e de novo se contempla queo uso de valores mapeados de raios de esterçamentomínimos correspondentes a certos parâmetros de operaçãoassociados a tensões no trem de força pode prover umaestratégia de implementação prática. Os níveis relativosde tensão no trem de força em certas condições podem serdeterminados empiricamente em máquinas de teste ou
em simulação, e então usados para preencher um mapa.Tensões no trem de força, por sua vez, variam com baseno raio de esterçamento da máquina 10. Então, para manteras tensões no trem de força em limites razoáveis, o raiode esterçamento mínimo para um estado de diferencial
bloqueado pode ser relativamente maior, e relativamentemenos onde as tensões no trem de força são relativamentealtas e relativamente mais baixos, onde as tensões detrem de força são relativamente mais baixas. A marcha detransmissão também pode afetar as tensões no trem deforça e, portanto, um parâmetro de operação a sersensoreado, que é indicativo da tensão no trem de força eassociado ao torque no trem de força, pode ser a marchade transmissão.
O método pode adicionalmente incluir determinar condiçãode patinagem de roda da máquina 10, e comandar o bloqueiode diferencial 60 em resposta a uma determinada patinagemde roda. Assim, a máquina de trabalho 10 pode usarsensores de patinagem 70 para determinar que a roda estápatinando, comparando a velocidade rotacional sensoreadacom a velocidade esperada para uma dada velocidadeem relação ao solo, por exemplo. Comandar o bloqueio dediferencial 60 em resposta à condição de patinagem tambémpode incluir comandar o bloqueio, a menos se houvercondição de bloqueio não-adequada. Em outras palavras,se houver uma condição de bloqueio não adequada, tal comocondição de tensão, de estabilidade a capotamento, ououtras condições, tal como um raio de esterçamento menorque o raio de esterçamento mínimo, então o bloqueio dediferencial 60 pode ser inibido. Como estabelecido,a máquina de trabalho 10 pode ter um modo manual, ondeo operador seletivamente comande bloqueio e desbloqueiode diferencial 60, por exemplo, através de um sinal decontrole a partir do dispositivo de operador 20.
O controlador eletrônico 50, no entanto, pode serconfigurado para cancelar o sinal de controle dooperador, frente a uma condição de bloqueio não-adequada.
O controlador eletrônico 50 pode ser configurado,por exemplo, por um algoritmo de controle para controlarpelo menos um dentre bloqueio e desbloqueio dediferencial, em resposta ao raio de esterçamento damáquina de trabalho 10. Assim, o controlador eletrônico50 pode incluir um meio legível por computador, tal comoRAM, ROM, etc., onde é gravado um algoritmo de controlede estado de bloqueio de diferencial. Em algumasconfigurações, um hardware dedicado pode realizar partedo controle de bloqueio de diferencial, ao invés desomente por software. O controlador eletrônico 50 podeademais ser configurado para determinar indício de tensãoda máquina 10. Como descrito, a determinação de indíciode tensão não supõe que o controlador eletrônico 50determine o indício em tempo real. Em outras palavras,o indício de tensão pode ser determinado em um mapa, ondeas condições de tensão de relacionamento conhecido paracertos parâmetros de operação podem ser determinadas.Ademais, o controlador eletrônico 50 pode ser configuradode modo a gerar um sinal de controle de desbloqueiopara o diferencial 60, onde um raio de esterçamentoé menor ou igual ao raio de esterçamento mínimo, quetambém é determinável pelo controlador eletrônico 50.Assim, o controlador eletrônico 50 pode comparar o raiode esterçamento determinado com o raio de esterçamentomínimo para um dado jogo de condições de operação.Aplicação IndustrialVirar a máquina de trabalho 10, tipicamente é conseguidopela atuação do operador sobre o dispositivo deesterçamento 18 e aparelho de articulação 40. Quandoo dispositivo de esterçamento 18 é ajustado,o controlador eletrônico 50 deve enviar um sinal decontrole ao aparelho de esterçamento 30, como atuador 31,de modo que cilindros hidráulicos movimentem as rodas 76apropriadamente em seus respectivos eixos Al e A2.O operador pode simultaneamente atuar um dispositivo decontrole para ajustar o ângulo de articulação da máquinade trabalho 10 de modo que atuadores 44 - por exemplo,cilindros hidráulicos, movimentem apropriadamente paraa posição a unidade de chassi dianteira 12 em um certoângulo em torno do eixo B em relação à unidade de chassitraseira 14.
Como descrito, o diferencial 60 pode ser normalmenteinclinado em direção a um estado bloqueado, mas,ao invés, também pode ter um estado desbloqueado default.No modo de controle de bloqueio de diferencialautomatizado, enquanto o operador vira a máquina 10,sensores de velocidade 90 podem transmitir um sinal develocidade ao controlador eletrônico 50. O sensor deângulo de esterçamento de roda 32 e o sensor de ângulo dearticulação 42 tipicamente se comunicam com o controladoreletrônico 50. O controlador eletrônico 50, assim, podedeterminar ou estimar o raio de esterçamento efetivo damáquina de trabalho 10 em tempo real. Em respostaaos valores inseridos a partir de vários sensores comodescrito, o controlador eletrônico 50 pode determinar umraio de esterçamento mínimo para um estado de diferencialbloqueado da máquina 10. Este componente permite queo raio de esterçamento resulte das condições de operação,pelo menos em certas configurações. Se o raio deesterçamento determinado for igual ou menor que o raio deesterçamento mínimo, o controlador eletrônico 50 gera umsinal de desbloqueio de diferencial para o atuador 61desbloquear o diferencial 60. Se, subseqüentemente,o operador voltar a máquina 10 para uma condição ondeo raio de esterçamento efetivo é maior que o raio deesterçamento mínimo, o controlador eletrônico 50 geraum sinal de controle de bloqueio de diferencial 61 parafazer o diferencial 60 voltar para o estado bloqueado.Alternativamente, o rebloqueio do diferencial 60 pode serfeito somente em comando manual. A máquina 10 em modomanual de controle de bloqueio de diferencial,o controlador eletrônico 50 pode realizar muitas dasmesmas operações, no entanto, pode cancelar a tentativade o operador bloquear o diferencial 60, se houver umacondição não-adequada de bloqueio, como descrito.Na figura 3, um processo de controle 100 exemplar paracontrolar o estado bloqueado do diferencial 60é mostrado. 0 processo de controle 100 tipicamente devecomeçar em START 110 e pode seguir para ETAPA 120, ondea máquina de trabalho 10 inicia a curva. Da ETAPA 12 0,o processo pode seguir para ETAPA 13 0, onde o controladoreletrônico 50 pode determinar se o diferencial estábloqueado. Se não estiver, na ETAPA 13 0, o processo podeseguir para a ETAPA 200 FIM, mas se, ao invés, estiver,na ETAPA 13 0 o processo pode seguir para ETAPA 14 0, ondeo controlador eletrônico 50 provê o raio de esterçamentomínimo, como descrito. A determinação na ETAPA 14 0 podeincluir pelo menos um mapa 145, como descrito.Da ETAPA 140, o processo pode seguir para a ETAPA 150,onde o controlador eletrônico 50 pode determinar o ângulode articulação da máquina de trabalho 10 com o sensor 42.Da ETAPA 150, o processo pode seguir para a ETAPA 160,onde o controlador eletrônico 50 pode tomar o ângulo deesterçamento de roda da máquina de trabalho 10 com osensor 32. Da ETAPA 160, o processo pode seguir paraETAPA 170, onde o controlador eletrônico 50 podedeterminar o raio de esterçamento da máquina de trabalho10. Da ETAPA 170, o processo pode seguir para a ETAPA180, onde o controlador eletrônico 50 pode compararo raio de esterçamento com o raio de esterçamento mínimo.Em particular, na ETAPA 180, o controlador eletrônico 50pode verificar se o raio de esterçamento determinado émenor ou igual ao raio de esterçamento mínimo. Se naETAPA 18 0, o raio de esterçamento determinado for menorou igual ao raio de esterçamento mínimo, o processo podeseguir para a ETAPA 190, onde o controlador eletrônico 50pode emitir um sinal de controle para desbloquearo diferencial 60, e então terminar em FIM 200. Se,contudo, na ETAPA 18 0, o raio de esterçamento determinadonão for menor que o raio de esterçamento limite,o processo pode voltar para a ETAPA 14 0, ondeo controlador eletrônico 50 pode novamente determinaro raio de esterçamento mínimo.Com referência à figura 4, é mostrado outro processo decontrole exemplar, de acordo com a presente invenção.O processo de controle 210 é exemplar de um modo decontrole de bloqueio de diferencial manual, ondeo controlador eletrônico pode cancelar a tentativa deo operador bloquear diferencial 60 em certas situações.O processo de controle 210 pode começar em START 22 0 eem seguida pode seguir para a ETAPA 230, ondeo controlador eletrônico 50 pode receber um sinal decontrole de bloqueio de diferencial, por exemplo,um sinal de controle a partir do dispositivo de operador20 para bloquear o diferencial 60. Da ETAPA 230, oprocesso pode seguir para a ETAPA 24 0, onde o controladoreletrônico 50 pode determinar uma velocidade em relaçãoao solo da máquina 10 a partir de um sensor de velocidade90. Da ETAPA 240, o processo pode seguir para a ETAPA250, onde o controlador eletrônico pode verificar sea velocidade em relação ao solo determinada é maior queum valor limite. Se for, o processo termina em FIM 330sem bloquear o diferencial 60, mas se, ao invés, na ETAPA250, a velocidade não for maior que o valor limite,o processo pode seguir para a ETAPA 2 60, ondeo controlador eletrônico 50 pode determinar a marcha damáquina 10. Da ETAPA 260, o processo pode seguir paraa ETAPA 270, onde o controlador eletrônico 50 podeverificar se a marcha determinada é maior que a marchamais baixa. Se for, então o processo termina em FIM 330,sem bloquear o diferencial 60, mas, contudo, se não for,o processo pode seguir para a ETAPA 280.
Na ETAPA 280, o controlador eletrônico 50 pode determinaro ângulo de esterçamento de roda da máquina 10,por exemplo, por informações a partir do sensor de ângulode esterçamento de roda. Da ETAPA 2 80, o processo podeseguir para a ETAPA 290, onde o controlador eletrônico 50pode determinar o ângulo de articulação da máquina 10,por exemplo pelo sensor de articulação 42. Da ETAPA 290,o processo pode seguir para a ETAPA 3 00, ondeo controlador eletrônico 50 pode determinar o raio deesterçamento da máquina de trabalho. Da ETAPA 300,o processo pode seguir para a ETAPA 310, ondeo controlador eletrônico 50 pode verificar se o raio deesterçamento é menor ou igual ao raio de esterçamentomínimo. Se, na ETAPA 310, o raio de esterçamento resultarmenor ou igual que o raio de esterçamento mínimo,o processo pode seguir para a ETAPA 320, ondeo controlador eletrônico 50 pode enviar um sinal decontrole ao diferencial 60 e ajustar o atuador 61 parabloquear diferencial 60. Da ETAPA 32 0, o processo podeseguir para FIM 330.
A presente invenção assim provê um método e aparelho decontrole de bloqueio de diferencial, que utiliza o raiode esterçamento para determinar a conveniência debloquear o diferencial. Assim, o raio de esterçamentopode ser usado para determinar se o diferencial 60deve ser bloqueado, ou se uma tentativa de o operadorbloquear o diferencial 60 deve ser cancelada em certoscasos. O uso de raio de esterçamento provê uma soluçãomais elegante que soluções anteriores, tal como a soluçãoproposta por Ken j i, por uma série de razões. Na maiorparte das vezes, o raio de esterçamento será maisproximamente associado a várias tensões na máquina queapenas ao ângulo de esterçamento de roda ou articulação.Por exemplo, quando um simples ângulo limite deesterçamento e ângulo limite de articulação for usado,o bloqueio de diferencial pode ser efetuado em situaçõesinadequadas e ao contrário ser impedido em situaçõesonde seria mais adequado o diferencial bloqueado.Ademais, o raio de esterçamento é aplicável a todos modossuprindo o requisito, em algumas soluções anteriores, quedevem ser consideradas diferenças de direção dearticulação e ângulo de esterçamento de roda.
Conseqüentemente, a implementação de um método e sistemade controle de bloqueio de diferencial de acordo com ainvenção confere uma maior eficiência de operaçãoem relação a soluções anteriores. Uma maior eficiência,no entanto, que não terá um resultado indesejado detensão, desgaste, etc. indevido sobre a máquina,na medida que esta reconhece fatores desconhecidos combase na adequação/ inadequação de diferentes condições debloqueio/ desbloqueio de diferencial.
A especificação foi descrita com um propósito meramenteilustrativo, que não deve ser tomada em nenhum sentidocomo limitante para o escopo da invenção. Portanto,aqueles habilitados na técnica devem apreciar que váriasmodificações poderão ser feitas às configuraçõespresentemente descritas, sem fugir de seu espírito eescopo. Assim, conquanto a invenção tenha sido discutidano contexto de uma máquina de terraplanagem, nem por istose limita a esta. Outros aspectos e vantagens serãoaparentes através de um exame minucioso dos desenhos efiguras e reivindicações anexas.
Claims (10)
1. Método de operação de uma máquina de trabalhoarticulada, caracterizado pelo fato de compreenderas etapas de:- determinar um valor indicativo de um ângulo dearticulação da máquina de trabalho (10);- determinar outro valor indicativo de um ângulo deesterçamento de roda da máquina de trabalho (10)diferente do ângulo de articulação; e- controlar um estado de bloqueio de um diferencial(60) da máquina de trabalho (10) em função de seu raio deesterçamento;
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender umraio de esterçamento mínimo para o estado de diferencialbloqueado, sendo que a etapa de controlar o estado debloqueio do diferencial (60) compreende comandaro desbloqueio do diferencial (60) em resposta ao raio deesterçamento, menor ou igual ao raio de esterçamentomínimo.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreendera etapa de determinar uma condição de estabilidadea capotamento da máquina de trabalho (10) com base, pelomenos em parte, na velocidade em relação ao solosensoreada na articulação detectada e no ângulo deesterçamento de roda sensoreado, sendo que a etapa dedeterminar o raio de esterçamento mínimo para o estado dediferencial bloqueado inclui determinar o raio deesterçamento mínimo com base, pelo menos em parte,na condição de estabilidade a capotamento determinada.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreendera etapa de determinar um indício de tensão na máquina detrabalho (10), sendo que a etapa de determinar o raio deesterçamento mínimo para o estado de diferencialbloqueado inclui determinar um raio de esterçamentomínimo com base, pelo menos em parte, no indício detensão determinado.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de a etapa de determinaro indício de tensão na máquina de trabalho (10)compreender a etapa de sensorear pelo menos um parâmetrode operação indicativo de uma condição de tensão damáquina de trabalho (10) incluindo sensorear um parâmetrode operação indicativo de torque em pelo menos uma porçãodo trem de força da máquina de trabalho (10).
6. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de a etapa de sensorearpelo menos um parâmetro de operação indicativo de umacondição de tensão da máquina de trabalho (10) incluirsensorear pelo menos um parâmetro de operação indicativode tensão de chassi da máquina de trabalho (10).
7. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreenderas etapas de: - determinar uma condição de patinagem de roda damáquina de trabalho (10), sendo que a etapa de controlaro estado de bloqueio do diferencial (60) compreendecomandar o bloqueio do diferencial (60) em respostaa uma determinada condição de patinagem de roda, a menosque ocorra uma condição de bloqueio não-adequada; ereceber um sinal de controle de bloqueio dediferencial solicitado por operador, sendo que a etapa decontrolar o estado de bloqueio do diferencial compreendecancelar o sinal de controle, se houver uma condição não-adequada de bloqueio incluindo pelo menos uma condiçãodentre condição de tensão, uma condição de tensão de tremde força, uma condição de raio de esterçamento, euma condição de estabilidade a capotamento.
8. Máquina de trabalho articulada, caracterizadapelo fato de compreender:uma unidade de chassi dianteira (12) incluindoum aparelho de esterçamento de roda (30) operável paraesterçar a máquina de trabalho (10);uma unidade de chassi traseira (14) acopladaà unidade de chassi dianteira (12) e incluindo umdiferencial blocante (60);- um aparelho de articulação (40) engatado entrea unidade de chassi dianteira (12) e a unidade de chassitraseira (14), e operável para esterçar a máquina detrabalho (10); e- um controlador eletrônico (50) configurado paracontrolar pelo menos um dentre bloquear e desbloquearo diferencial (60) em resposta ao raio de esterçamentoda máquina de trabalho (10).
9. Máquina, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de:- o citado controlador eletrônico (50) ser configuradopara determinar o indício de tensão na citada máquina detrabalho (10) e determinar o raio de esterçamento mínimocom base, pelo menos em parte neste indicio, sendo queo citado controlador eletrônico (50) adicionalmenteé configurado para gerar um sinal de controle dedesbloqueio de diferencial para o citado diferencial(60) , onde o raio de esterçamento determinado é menorou igual ao raio de esterçamento mínimo;o citado controlador eletrônico (50) ser aindaconfigurado para determinar o raio de esterçamentomínimo, pelo menos em parte, através de um mapa, ondeuma primeira coordenada é associada a um parâmetro deoperação da citada máquina de trabalho (10) , uma segundacoordenada é associada a pelo menos uma condição detensão da citada máquina de trabalho (10), e uma terceiracoordenada é associada ao raio de esterçamento mínimoda citada máquina de trabalho (10); ea citada máquina de trabalho (10) adicionalmentecompreender:- um sensor de esterçamento de roda (32) e um sensorde articulação (42) conectados ao citado controladoreletrônico (50) e configurados para sensorear o ângulo deesterçamento de roda e o ângulo de articulação da citadamáquina de trabalho (10); e- um sensor de velocidade em relação ao solo (90) eum sensor de marcha de transmissão (54) , cada um delesconectado ao citado controlador eletrônico (50);sendo que o citado controlador eletrônico (50)é configurado para determinar um raio de esterçamento dacitada máquina de trabalho (10) através de informaçõesenviadas a partir dos citados sensores de esterçamento earticulação (32, 42) e configurados para determinaro citado indício de tensão na citada máquina de trabalho(10), pelo menos em parte, através dos dados enviadosa partir do citado sensor de esterçamento de roda (32),do citado sensor de articulação (42), do citado sensor develocidade em relação ao solo (90), e do citado sensor demarcha de transmissão (54).
10. Controlador eletrônico, caracterizado pelo fato deser configurado para controlar o estado de bloqueio deum diferencial (60) em uma máquina de trabalho articulada(10) em resposta à comparação do raio de esterçamento damáquina de trabalho (10) com o raio de esterçamentomínimo, com base, pelo menos em parte, no indício detensão associado a pelo menos um parâmetro de operaçãoda máquina de trabalho (10) .
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/408,018 US7766104B2 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Differential lock control in articulated machine |
| US11/408,018 | 2006-04-20 | ||
| PCT/US2007/006084 WO2007130213A1 (en) | 2006-04-20 | 2007-03-09 | Differential lock control in articulated work machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0710398A2 true BRPI0710398A2 (pt) | 2011-08-09 |
Family
ID=38292586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0710398-0A BRPI0710398A2 (pt) | 2006-04-20 | 2007-03-09 | método de operação de uma máquina de trabalho articulada, máquina de trabalho articulada, e controlada eletrÈnico |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7766104B2 (pt) |
| CN (1) | CN101448666B (pt) |
| BR (1) | BRPI0710398A2 (pt) |
| WO (1) | WO2007130213A1 (pt) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005027586A1 (de) * | 2005-06-14 | 2007-01-04 | Claas Saulgau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Vorsatzgerätes zum Ernten von stängeligem Erntegut |
| SE530016C2 (sv) * | 2006-06-13 | 2008-02-12 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Midjestyrt fordon och metod för inkoppling respektive urkoppling av en mellan en främre hjulaxel och en bakre hjulaxel anordnad längsdifferential vid ett midjestyrt fordon |
| US7650961B2 (en) * | 2006-12-08 | 2010-01-26 | Deere & Company | Differential lock control system and associated method |
| EP2138368B1 (en) * | 2008-06-26 | 2013-03-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Slip suppression control system for vehicle |
| US9145127B2 (en) | 2008-12-26 | 2015-09-29 | Komatsu Ltd. | Traction control device |
| WO2010074226A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 株式会社小松製作所 | トラクションコントロール装置 |
| US8265842B2 (en) * | 2009-07-23 | 2012-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | Electronic locking differential |
| US8548680B2 (en) * | 2009-08-05 | 2013-10-01 | Caterpillar Inc. | Steering system with automated articulation control |
| US9605740B2 (en) * | 2009-10-01 | 2017-03-28 | Ford Global Technologies, Llc | Control of an electronic locking differential |
| US8312956B2 (en) * | 2011-02-15 | 2012-11-20 | Deere & Company | Auto inter-axle differential lock engagement for improved braking capacity |
| US8626410B2 (en) | 2012-01-23 | 2014-01-07 | Caterpillar Inc. | Powertrain system having lockable differential |
| US8807261B2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-08-19 | Caterpillar Inc. | Articulation control system having steering path tracking |
| US8869908B2 (en) * | 2012-05-07 | 2014-10-28 | Caterpillar Inc. | Anti-bounce control system for a machine |
| US9103098B2 (en) * | 2012-08-07 | 2015-08-11 | Caterpillar Inc. | Auto crab operation for motor grader |
| US9056624B2 (en) * | 2012-11-14 | 2015-06-16 | Deere & Company | Front wheel drive control |
| US8880301B2 (en) | 2012-11-14 | 2014-11-04 | Deere & Company | Torque control for front wheel drive |
| US9046160B2 (en) * | 2013-04-03 | 2015-06-02 | Caterpillar Inc. | Control system for differential of machine |
| US20140326471A1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Caterpillar Inc. | Motor Grader Cross Slope Control With Articulation Compensation |
| US9114705B2 (en) * | 2013-11-06 | 2015-08-25 | Caterpillar Inc. | System and method of preventing articulated machine roll-over |
| US9234330B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-01-12 | Caterpillar Inc. | Automatic articulation behavior during error and high speed conditions |
| US9290910B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-03-22 | Caterpillar Inc. | Automatic articulation failure mode protection |
| US9428884B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-08-30 | Caterpillar Inc. | Articulation covering complete range of steering angles in automatic articulation feature |
| US9217238B2 (en) | 2014-03-17 | 2015-12-22 | Caterpillar Inc. | Automatic articulation machine states |
| US9428869B2 (en) | 2014-10-24 | 2016-08-30 | Gomaco Corporation | Adjustable width trail paver |
| JP6613185B2 (ja) | 2016-03-23 | 2019-11-27 | 株式会社小松製作所 | モータグレーダの制御方法、モータグレーダおよびモータグレーダの作業管理システム |
| US10370811B2 (en) * | 2016-08-29 | 2019-08-06 | Caterpillar Inc. | Snow wing assembly |
| JP6946131B2 (ja) * | 2017-09-21 | 2021-10-06 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
| AT520432B1 (de) * | 2017-10-02 | 2019-04-15 | Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh | Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für ein kraftfahrzeug |
| US10451161B2 (en) * | 2017-11-06 | 2019-10-22 | Ford Global Technologies, Llc | Electronic locking differential |
| US10501082B2 (en) | 2017-11-06 | 2019-12-10 | Ford Global Technologies, Llc | Electronic locking differential |
| IT201800004096A1 (it) * | 2018-03-29 | 2019-09-29 | Cnh Ind Italia Spa | Motor grader provvisto di ausilio alla sterzata |
| JP7266383B2 (ja) * | 2018-10-26 | 2023-04-28 | 株式会社小松製作所 | 作業機械およびその制御方法 |
| DE102019204129A1 (de) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Steuern einer Fahrdynamikfunktion einer Arbeitsmaschine |
| CN112211240B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-06-03 | 徐州徐工筑路机械有限公司 | 一种平地机铰接转向机构及其控制方法 |
| CN112064702A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-11 | 徐州徐工筑路机械有限公司 | 一种转弯自动控制系统、平地机及其控制方法 |
| US11891774B2 (en) * | 2021-03-26 | 2024-02-06 | Caterpillar Inc. | Structurally integrated fuel tank |
| CN113818507B (zh) * | 2021-08-20 | 2023-04-07 | 徐州徐工筑路机械有限公司 | 一种平地机差速器锁止自动控制系统及方法 |
| US20250084612A1 (en) * | 2023-09-11 | 2025-03-13 | Caterpillar Inc. | Method and System of Ditch Extraction for a Motor Grader |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4162712A (en) * | 1978-03-27 | 1979-07-31 | J. I. Case Company | Vehicle differential control |
| US4570509A (en) * | 1983-06-13 | 1986-02-18 | Deere & Company | Differential lock control system responsive to steering and/or braking action to unlock differential |
| US4549448A (en) * | 1983-06-13 | 1985-10-29 | Deere & Company | Differential lock control system responsive to a plurality of vehicle parameters |
| DE3475609D1 (en) | 1983-06-14 | 1989-01-19 | Bosch Gmbh Robert | Four-wheel drive vehicle |
| JPS62500093A (ja) * | 1984-08-29 | 1987-01-16 | ツア−ンラトフアブリク フリ−トリツヒシヤフエン アクチエンゲゼルシヤフト | 差動ロック装置の駆動装置 |
| CN2050806U (zh) * | 1989-01-31 | 1990-01-10 | 黄修武 | 车用可控自动离合差速器和车用冂型布置驱动装置 |
| DE4107130A1 (de) * | 1991-03-06 | 1992-09-17 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Vorrichtung zum erfassen von unterschiedlichen lenkwinkeln |
| US5535124A (en) * | 1991-10-04 | 1996-07-09 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for controlling differentially driven wheel-slip for an articulated machine |
| USRE36152E (en) | 1991-10-04 | 1999-03-16 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for controlling differentially driven wheel-slip for an articulated machine |
| DE4202026A1 (de) * | 1992-01-25 | 1993-07-29 | Deere & Co | Antriebsanordnung zur steuerung und verteilung der antriebskraft fuer ein fahrzeug |
| US5427195A (en) * | 1994-05-04 | 1995-06-27 | Int. Silvatech Ltd. | Hydraulic drive and steering systems for a vehicle |
| FR2728192A1 (fr) * | 1994-12-19 | 1996-06-21 | Michelin & Cie | Tambour d'assemblage de pneumatique |
| US5529136A (en) * | 1995-04-13 | 1996-06-25 | Caterpillar Inc. | Articulated machine with powered differential steering |
| US7313467B2 (en) * | 2000-09-08 | 2007-12-25 | Automotive Technologies International Inc. | System and method for in-vehicle communications |
| US5704444A (en) * | 1995-12-11 | 1998-01-06 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Adaptive vehicle drive system for extreme operating conditioning |
| DE19626341A1 (de) * | 1996-07-01 | 1998-01-08 | Claas Ohg | Vorrichtung und Verfahren zur selbsttätigen Steuerung einer Differentialsperre in Antriebsachsen eines Kraftfahrzeugs |
| AT405158B (de) | 1996-12-04 | 1999-06-25 | Steyr Daimler Puch Ag | Verfahren zur selbsttätigen steuerung der sperrkupplungen eines allradgetriebenen fahrzeuges und fahrzeug mit knicklenkung und sperrbaren differentialen |
| JP3972431B2 (ja) | 1997-11-05 | 2007-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 四輪駆動車のトラクション制御装置 |
| US6085138A (en) * | 1998-11-12 | 2000-07-04 | Caterpillar Inc. | Differential lock control system |
| USH1851H (en) | 1998-12-18 | 2000-06-06 | Caterpillar Inc. | Motor grader having dual steering mechanisms |
| US6174255B1 (en) | 1999-10-05 | 2001-01-16 | Deere & Company | Differential lock control system for articulated work vehicle |
| US6668225B2 (en) * | 2000-11-29 | 2003-12-23 | Visteon Global Technologies, Inc. | Trailer control system |
| DE10130407A1 (de) * | 2001-06-23 | 2003-01-02 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Vermeidung von Überrollvorgängen an Sattel-Anhängern |
| JP2003237619A (ja) | 2002-02-21 | 2003-08-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ディファレンシャルロック切換装置 |
| US6631320B1 (en) | 2002-11-27 | 2003-10-07 | Caterpillar Inc | Electronic traction control system |
| US8380416B2 (en) * | 2004-03-18 | 2013-02-19 | Ford Global Technologies | Method and apparatus for controlling brake-steer in an automotive vehicle in reverse |
| WO2005100133A1 (de) | 2004-04-13 | 2005-10-27 | Dtu Deutsche Traktoren Union Gmbh | Landwirtschaftliche zugmaschine mit rahmenknicklenkung |
| US7266437B2 (en) * | 2005-08-05 | 2007-09-04 | Ford Global Technologies, Llc | Temperature dependent trigger control for a traction control system |
| US8082088B2 (en) * | 2005-09-20 | 2011-12-20 | Volvo Construction Equipment Ab | Method for controlling rotation speed |
-
2006
- 2006-04-20 US US11/408,018 patent/US7766104B2/en active Active
-
2007
- 2007-03-09 BR BRPI0710398-0A patent/BRPI0710398A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-03-09 WO PCT/US2007/006084 patent/WO2007130213A1/en not_active Ceased
- 2007-03-09 CN CN2007800184465A patent/CN101448666B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20070250236A1 (en) | 2007-10-25 |
| CN101448666B (zh) | 2012-12-12 |
| WO2007130213A1 (en) | 2007-11-15 |
| CN101448666A (zh) | 2009-06-03 |
| US7766104B2 (en) | 2010-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7766104B2 (en) | Differential lock control in articulated machine | |
| US8825314B2 (en) | Work machine drive train torque vectoring | |
| US20140039772A1 (en) | Work Machine Drive Train Torque Vectoring Based on Work Cycle Recognition | |
| BR102012003416B1 (pt) | Veículo de trabalho | |
| JP2004175347A (ja) | 電子牽引制御システム | |
| BR112014018394B1 (pt) | Configuração de trator e trator agrícola | |
| ITMO20130286A1 (it) | Metodi di frenatura per un veicolo e relativi apparati. | |
| BR112016003751B1 (pt) | Método para desacelerar um reboque de transferência sobre uma base inclinada e reboque de transferência para transferir uma máquina de trabalho transferível pesada sobre uma base | |
| CN101918258B (zh) | 用于使车辆制动的方法和系统 | |
| US20120221222A1 (en) | Method of compensating for vehicle kinematics in controlling independent wheel motors | |
| IT202100015206A1 (it) | Metodo di controllo di un veicolo stradale con motori indipendenti agenti su ruote di uno stesso asse e relativo veicolo stradale | |
| BR102018016497B1 (pt) | Máquina de trabalho, e, métodos para determinar um índice de cone de uma superfície subjacente | |
| CN101903224B (zh) | 用于控制工作车辆的方法和系统以及工作车辆 | |
| CN101466566A (zh) | 卡车上的传动系统 | |
| US11485176B2 (en) | Wheel speed sensing system | |
| CN112469926B (zh) | 作业机械及其控制方法 | |
| Azad et al. | A survey of stability enhancement strategies for articulated steer vehicles | |
| WO2016085369A1 (en) | A method and control unit for preventing rollover of a tractor unit of a working machine | |
| BRPI0615249B1 (pt) | Método e aparelho para desacoplar seletivamente o trem de tração a partir das rodas de um veículo | |
| Azad et al. | Effects of locking differentials on the snaking behaviour of articulated steer vehicles | |
| JP3130377B2 (ja) | 車輪式建設機械の運転制御方法及び運転制御装置 | |
| CN111788098B (zh) | 作业机械及其控制方法 | |
| JP2015510467A (ja) | ロック可能な差動装置を有するパワートレインシステム | |
| PT97618B (pt) | Processo e dispositivo para ligar e desligar automaticamente a transmissao de potencia de um eixo dianteiro motor de um tractor ou maquina de trabalho | |
| JPH01226403A (ja) | 車輌のスリップ防止装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AS 4A E 5A ANUIDADES. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2161 DE 05/06/2012. |