CN113756380A - 自走式作业车辆和用于考虑底盘运动的铲刀稳定的控制方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于相对于作业车辆控制作业器具(例如，前置铲刀)以在地表面中产生期望轮廓的***和方法。安装在底盘上的一个或多个传感器检测底盘相对于地面的实际俯仰速度和实际俯仰角度。另外的一个或多个传感器检测铲刀相对于底盘的实际升降位置。例如通过自动平地控制***，通过手动启动的一个或多个触发器，和/或通过检测值的基于时间的侧倾平均值来确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓。根据实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业器具相对于底盘的实际升降位置中的每一者，自动控制所述器具的与关于地表面的期望轮廓相对应的位置。

Description

自走式作业车辆和用于考虑底盘运动的铲刀稳定的控制方法

技术领域

本公开总体上涉及自走式车辆，例如建筑行业和/或农业行业中的作业机械，该自走式车辆包括用于对地形进行作业的前置式工具。更具体地，本公开涉及被配置成控制前置式作业器具的位置以抵消车辆底盘的运动的***和方法。

背景技术

本文所讨论的作业车辆例如可以包括推土机、紧凑型履带式装载机、挖掘机械、滑移转向装载机以及以某种方式修改地形或等效作业环境的其他自走式机械。具有地面接合铲刀的作业车辆可以用于对地表面进行整形和整平。这种作业车辆的底架可以由轮式或履带式地面接合单元从地表面支撑，当作业车辆移动时，地面接合单元可能会遇到地面上的高低点，进一步导致作业车辆向前(向下)或向后(向上)俯仰。该俯仰可被传递到地面接合铲刀，从而使地面接合铲刀相对于地面向上和向下移动，这可将铲刀移离指定的或期望的平地或平面。对于那些在作业车辆的轮胎或履带前方具有地面接合铲刀的作业车辆，这种影响可能会被放大，因为作业车辆在遇到由于早前的作业车辆俯仰而由地面接合铲刀产生的竖直变化时可能会向前俯仰或向后俯仰。如果操作员无法纠正这种影响，则可能会在地表面上形成不希望的(例如“搓衣板”型)轮廓，或者还会在地面上抑制平滑面或平地的产生。

用于控制地面接合铲刀的位置的常规***是已知的，但是通常至少部分地依赖于设置在铲刀自身上的传感器，以提供用于开发控制逻辑***的输入。这种布置可能使传感器受到损坏，并且可能进一步提供对铲刀位置的改变进行固有地反应的控制回路。期望实现一种改进的控制***，该***依赖于更安全的环境中的传感器，并且本质上还对于通常操作期间可能出现的铲刀位置的不期望的变化具有前瞻性或预测性。

发明内容

本公开至少部分地通过引入传感器的新颖布置和控制逻辑***以增强操作员的升降命令并在平地时提高作业车辆的稳定性来提供对传统***的增强。

在本文所公开的特定说明性实施例中，公开了一种用于相对于自走式作业车辆的底盘来控制铲刀以在地表面中产生期望轮廓的方法。实施第一组的一个或多个安装在底盘上的传感器以检测底盘的实际俯仰速度和底盘相对于地面的实际俯仰角度，并且实施第二组的一个或多个传感器以检测铲刀相对于底盘的实际升降位置。确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓，并且根据底盘的实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业器具相对于底盘的实际升降位置中的每一者，自动控制铲刀的与关于地表面的期望轮廓相对应的位置。

在上述实施例的一个示例性方面中，确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓的步骤可以通过设置与底盘相对于地面的俯仰角度相对应的第一目标值，以及设置与铲刀相对于底盘的升降位置相对应的第二目标值来实施。

在上述实施例的另一示例性方面中，可以确定至少与检测到的实际俯仰角度、实际升降位置与相应的第一目标值和第二目标值之间的差相对颖的误差值。可以进一步根据所确定的误差值自动控制铲刀的位置。

在上述实施例的另一示例性方面中，可以在与作业车辆的操作员相关联的显示单元上显示标记，该标记对应于一个或多个所确定的误差值。

在上述实施例的另一示例性方面以及与之相关的讨论的方面中，可以将第一目标值和第二目标值设置为与通过和自动平地控制***接合的用户接口从用户接收到的输入相对应。

特别地，在其中实施了自动平地控制***的实施例中，确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓的步骤还可以包括：动态地设置与底盘的俯仰速度相对应的第三目标值。

在上述实施例的另一个示例性方面以及与之相关的讨论方面中，例如在不存在自动平地控制***的情况下，可以选择性地启动第一操作模式，在第一操作模式中，基于响应于手动输入命令的控制信号至少控制升降位置。在手动输入命令终止而结束第一操作模式时，可以将第一目标值和第二目标值设置为与针对底盘相对于地面的俯仰角度和铲刀相对于底盘的升降位置检测到的相应的实际值相对应，以及可以启动第二操作模式，以根据底盘的实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业器具相对于底盘的实际升降位置，自动控制铲刀的与关于地表面的期望轮廓相对应的位置。

在上述实施例的另一个示例性方面以及与之相关的讨论方面，再次例如在缺少自动平地控制***的情况下，将针对底盘相对于地面的俯仰角度和铲刀相对于底盘的升降位置检测到的实际值作为输入提供至滤波级，其中，第一目标值和第二目标值被动态地设置为与来自低通滤波级的相应输出相对应。低通滤波器通常可以在滤波级中使用，包括例如但不明确地限于移动平均滤波器。

在上述实施例的另一示例性方面，可以在与作业车辆的操作员相关联的显示单元上显示标记，该标记对应于下列中的一者或多者：底盘的实际俯仰速度；底盘相对于地面的实际俯仰角度；作业器具相对于底盘的实际升降位置；关于地表面的期望轮廓；以及与铲刀的受控位置相关联的控制信号。

在上述实施例的另一示例性方面，确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓的步骤包括：设置与在与铲刀相关联的一个或多个位置中的每个位置处的相应特性相对应的一个或多个目标值。

在上述实施例的另一示例性方面中，特别是关于紧接在前的方面，可以根据底盘的实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业器具相对于底盘的实际升降位置中的至少每一者，为在所述一个或多个位置中的每个位置处的相应特性生成预测值。

在上述实施例的另一示例性方面中，特别是关于紧接在前的方面，可以确定至少与相应特性的预测值和目标值之间的计算出的差相对应的误差值。

在上述实施例的另一示例性方面中，特别是关于紧接在前的方面，可以进一步根据所确定的误差值自动控制铲刀的位置。

在上述实施例的另一示例性方面中，特别是关于紧接在前的两个方面，可以在与作业车辆的操作员相关联的显示单元上显示标记，该标记一个或多个所确定的误差值相对应。

在本文公开的另一实施例中，自走式作业车辆设有底盘和铲刀，该底盘由多个地面接合单元支撑，该铲刀通过定位单元在作业方向上连接到底盘的前部，该定位单元被配置成相对于底盘至少升高或降低作业器具。第一组的一个或多个传感器相对于底盘固定，并被配置为生成与底盘的实际俯仰速度和底盘相对于地面的实际俯仰角度相对应的输出信号。第二组的一个或多个传感器连接到定位单元，并被配置为生成与铲刀相对于底盘的实际升降位置相对应的输出信号。控制器在功能上链接到第一组的传感器、第二组的传感器和定位单元，并且进一步与之相关联地被配置为用于执行根据上述方法和示例性方面的步骤。

在其他替代实施例中，各个步骤可以部分地通过实现在功能上链接到自走式作业车辆的远程计算装置和通信网络来执行。远程计算装置可以包括服务器***和/或由自走式作业车辆的操作员携带的移动计算装置(例如电话或平板电脑)。

当结合附图阅读以下公开内容时，对于本领域技术人员而言，本文阐述的实施例的许多目的、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

图1是履带式作业车辆的立体图，该履带式作业车辆结合了本文所公开的自走式作业车辆和方法的实施例。

图2是根据图1的履带式作业车辆的实施例的示例性铲刀定位单元的框图。

图3是图1的履带式作业车辆的侧视图，该履带式作业车辆与地面上的障碍物接合。

图4是表示如本文所公开的自走式作业车辆的示例性控制***和操作方法的框图。

具体实施方式

现在参考图1至图4，现在可以描述作业车辆和操作方法的各个实施例。一般而言，下列实施例可以利用各种传感器输入来例如增强操作员对诸如地面接合铲刀之类的作业器具的升降命令，从而通过利用受控的铲刀定位抵消作业车辆底盘中的失控运动来提高平地操作的稳定性。

另有说明，而作业车辆底盘可能在操作期间会发生有规律的位置变化，原因如下文进一步所述，并且此外，其中，通过调节支撑底盘的地面接合单元不能防止这些位置变化或令人满意地校正这些位置变化，本公开在地面接合铲刀的位置的情况下提供了补充的和非常规的调节，这有效地控制了撞击点处的平地操作。

图1是作业车辆100的立体图。在所示的实施例中，作业车辆100是履带式推土机，但可以是具有地面接合铲刀142或作业器具142的任何作业车辆，例如紧凑型履带式装载机、自动平地机、铲土机、滑行转向装置和拖拉机，仅举几个例子而已。作业车辆可以***作以接合地面并且对材料进行平整、切割和/或移动，以在地面上实现简单或复杂的特性。在操作时，作业车辆可以经历三个方向上的运动并经历三个方向上的旋转。作业车辆的方向也可以根据纵向方向102、纬度或横向方向106以及竖直方向110来提及。可以将作业车辆100的旋转称为侧倾104或侧倾方向、俯仰108或俯仰方向，以及摆动112或摆动方向或前进方向。

驾驶室136可以位于底盘140上。驾驶室和作业器具142都可以安装在底盘上，以使得驾驶室面向作业器具的工作方向。包括用户接口(未示出)的控制站可以位于驾驶室中。如本文中所使用的，关于作业车辆100的方向可以从坐在驾驶室内的操作员的角度来定义：作业车辆的左侧是指该操作员的左侧，作业车辆的右侧是指该操作员的右侧，作业车辆的前部或前面是指该操作员所面对的方向，作业车辆的后部或后面在该操作员的后面，作业车辆的顶部在该操作员的上方，以及作业车辆的底部在该操作员的下方。

如本文所使用的术语“用户接口”可以广泛地采取显示单元166和/或来自***的其他输出装置的形式，诸如指示灯、听觉警报等。用户接口可以进一步或可替代地包括各种控制件或用户输入装置(例如，方向盘、操纵杆、控制杆、按钮)以用于操作作业车辆100，包括对发动机、液压缸等的操作。这种机载用户接口可以通过例如CAN总线装置或电信号传输和/或机电信号传输的其他等效形式连接到车辆控制***。用户接口的另一种形式(未示出)可以采用在远程(即，非机载)计算装置上生成的显示器的形式，该显示器可以显示输出(诸如状态指示)和/或以其他方式实现用户交互(诸如提供对***的输入)。在远程用户接口的情况下，例如车辆控制***和用户接口之间的数据传输可以采用如本领域中常规已知的无线通信***和相关联的部件的形式。

所示出的作业车辆100还包括控制***，该控制***包括控制器138。该控制器可以是作业机械的机器控制***的一部分，或者可以是单独的控制模块。因此，控制器可以生成用于控制整个作业车辆100中的各种致动器的操作的控制信号，例如，该致动器可以是液压马达、液压活塞-缸单元、电动致动器等。来自控制器的电子控制信号可以例如由与相应的致动器相关联的电动液压控制阀接收，其中电动液压控制阀响应于来自控制器的控制信号来控制液压流体流向相应的液压致动器并控制液压流体流自相应的液压致动器，以控制对该相应的液压致动器的致动。

控制器138可以包括用户接口或在功能上链接到用户接口，并且可选地安装在驾驶室136中的控制面板处。

控制器138被配置为从与作业车辆100相关联的各种传感器中的一些传感器或全部传感器接收输入信号，在本公开中，该传感器至少包括：固定在作业车辆100的底盘140上并被配置为提供指示底盘的运动和方向的信号的第一组的一个或多个传感器144，以及与铲刀定位单元200相关联并被配置为至少提供指示铲刀升降位置的信号的第二组的一个或多个传感器162。在替代实施例中，第一传感器144可以不直接固定到底盘，而是可以通过中间部件或结构(例如涂橡胶的底座)连接到底盘。在这些替代实施例中，传感器144没有直接固定到底盘，而是仍然连接到底盘的固定的相对位置处，以便经历与底盘相同的运动。

传感器144被配置为提供指示底盘140相对于重力方向的倾斜度、沿俯仰方向108的角度测量的信号。该信号可以称为底盘俯仰角信号。传感器144还可以被配置为提供指示底盘的其他位置或速度的一个或多个信号，该底盘的其他位置或速度包括其在诸如侧倾104、俯仰108、摆动112之类的方向上的角位置、速度或加速度，或者包括其在纵向102、纬度106和/或竖直方向110上的线性加速度。传感器144可以被配置为直接测量倾斜度，测量角速度并求积分以获得倾斜度，或者测量倾斜度并求导以获得角速度。

例如，传感器144通常可以由惯性测量单元(IMU)组成，该惯性测量单元(IMU)安装在底盘上，并且被配置为向控制器138至少提供底盘俯仰角信号和角速度信号，作为用于如下面进一步公开的控制方法的输入。这种IMU可以例如是三轴陀螺仪单元的形式，该三轴陀螺仪单元被配置为检测传感器相对于其初始定向的定向变化，并且由此检测传感器固定在其上的主框架的定向变化。在其他实施例中，所述一个或多个传感器可以包括多个GPS感测单元和/或基于相机的***，所述多个GPS感测单元相对于底盘和/或铲刀定位单元固定，该GPS感测单元可以检测作业车辆在外部参考系内的绝对位置和定向，并且可以检测这种位置和定向的变化，该基于相机的***可以通过图像处理来观察周围结构特性，并且可以响应作业机械相对于那些周围结构特性的定向。

实施例(未示出)中的控制器138可以包括处理器、计算机可读介质、通信单元、诸如数据库网络之类的数据存储器、以及具有显示器166的上述用户接口或控制面板，或可以与处理器、计算机可读介质、通信单元、诸如数据库网络之类的数据存储器、以及具有显示器166的上述用户接口或控制面板相关联。可以提供诸如键盘、操纵杆或其他用户接口工具之类的输入/输出装置，以便操作人员可以向控制器输入指令。应当理解，本文描述的控制器可以是具有所有所描述的功能的单个控制器，或者它可以包括多个控制器，其中所描述的功能是在该多个控制器中分配的。

结合控制器138描述的各种操作、步骤或算法可以直接体现在硬件中、计算机程序产品(例如由处理器执行的软件模块)中、或两者的结合中。计算机程序产品可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域已知的任何其他形式的计算机可读介质中。示例性计算机可读介质可以连接到处理器，以使得处理器可以从存储器/存储介质读取信息，并且可以向存储器/存储介质写入信息。在替代方式中，介质可以与处理器集成在一起。处理器和介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方式中，处理器和介质可以作为离散部件驻留在用户终端中。

如本文中所使用的术语“处理器”至少可以指通用或专用处理装置和/或逻辑***，如本领域技术人员可以理解的，包括但不限于微处理器、微控制器、状态机等。处理器也可以被实现为计算装置的组合(例如，DSP和微处理器的组合)，多个微处理器，与DSP核结合的一个或多个微处理器，或任何其他这种配置。

通信单元可以支持或提供控制器138与外部***或装置之间的通信，和/或支持或提供与作业车辆100的内部部件的通信接口。通信单元可以包括无线通信***部件(例如通过蜂窝调制解调器、WiFi、蓝牙等)，和/或可以包括一个或多个有线通信终端(例如通用串行总线端口)。

除非另有说明，否则本文所讨论的数据存储器通常可以包括诸如易失性或非易失性存储装置、驱动器、存储器或其他存储介质之类的硬件，以及驻留在该硬件上的一个或多个数据库。

作业车辆100由底架114支撑在地面上。底架114包括地面接合单元116、118，在本示例中，该地面接合单元由左履带116和右履带118形成并提供用于作业车辆100的牵引力。每个履带可以包括：带有履带齿的链板，该履带齿沉入地下以增加牵引力；以及互连部件，这些互连部件允许履带绕着前惰轮120、履带支重轮122、后链轮124和顶部惰轮126旋转。这种互连部件可以包括连杆、销、衬套和引导件，仅举几个部件而已。在作业车辆100的左侧和右侧上的前惰轮120、履带支重轮122和后链轮124为地面上的作业车辆100提供支撑。前惰轮120、履带支重轮122、后链轮124和顶部惰轮126都可枢转地连接至作业车辆100的其余部分，并且可旋转地连接到它们各自的履带，以便与那些履带一起旋转。履带架128为这些部件和底架114的其余部分提供结构支撑或强度。在替代实施例中，地面接合单元116、118可以包括例如在作业车辆的左侧和右侧上的车轮。

前惰轮120位于左履带116和右履带118的纵向前部，并为履带提供旋转表面以使履带绕其旋转，并提供支撑点以在作业车辆100和地面之间传递力。当左右履带在平行于地面的竖直下部和竖直上部之间过渡时，左履带和右履带绕着前惰轮旋转，因此，每个前惰轮的外径的大约一半与相应的左履带或右履带接合。该接合可以通过链轮和销的配置，其中包含在左履带和右履带中的销通过前惰轮上的凹部接合以传递力。这种接合还导致左履带和右履带的竖直高度仅略大于在履带的纵向前部处的每个前惰轮的外径。履带的向前接合点130可以近似为每个履带上的在竖直方向上位于前惰轮的中心下方的点，该点是履带与地面接合的向前点。当作业车辆在向前方向上行驶而遇到地面特性时，左右履带可能首先在向前接合点处遇到该地面特性。如果地面特性的海拔高度高于周围地面的海拔高度(即，向上的地面特性)，则作业车辆可能会在向前接合点到达地面特性时开始向后俯仰(也可以称为向上俯仰)。如果地面特性的海拔高度低于周围地面的海拔高度(即，向下的地面特性)，则作业车辆可以继续向前行驶而不会俯仰，直到作业车辆的重心在竖直方向上位于向下的地面特性的边缘上方。此时，作业车辆可以向前俯仰(也可以称为向下俯仰)，直到向向前接合点接触地面为止。在该实施例中，前惰轮不被供给动力，因此被左右履带自由地驱动。在替代实施例中，前惰轮可以例如由电动马达或液压马达供给动力，或者可以具有包括在内的制动机构，该制动机构被配置成抵抗旋转并由此减慢左履带和右履带。

履带支重轮122沿作业车辆100的左下侧和右下侧在纵向方向上位于前惰轮120和后链轮124之间。每个履带支重轮可通过履带的上表面和履带支重轮的下表面之间的接合而旋转地连接到左履带116或右履带118。该构造可以允许履带支重轮向作业车辆提供支撑，并且尤其可以允许在作业车辆和地面之间沿竖直方向传递力。当左履带和右履带横越其纵向长度小于前惰轮和后链轮之间的距离的向上地面特性时，这种构造还抵抗左履带和右履带的向上偏转。

后链轮124可以定位在左履带116和右履带118中的每一者的纵向后部，并且类似于前惰轮120，为履带提供旋转表面以使其绕该旋转表面旋转，并提供支撑点以在作业车辆100与地面之间传递力。当左履带和右履带在其平行于地面的竖直下部和竖直上部之间过渡时，左履带和右履带绕后链轮旋转，因此，每个后链轮的外径的大约一半与相应的左履带或右履带接合。这种接合可以通过链轮和销的配置，其中包含在左履带和右履带中的销被后链轮中的凹部接合以传递力。这种接合还导致履带的竖直高度仅稍大于相应履带的纵向背部或后部处的每个后链轮的外径。履带的最后接合点132可以近似地为每个履带上的在竖直方向上位于后链轮的中心下方的点，该点是履带与地面接合的的最后点。当作业车辆在反向或向后方向上行驶时遇到地面特性时，履带可以首先在其相应的最后接合点处遇到该地面特性。如果地面特性的海拔高度高于周围地面的海拔高度，则作业车辆可能会在最后接合点到达地面特性时开始向前俯仰。如果地面特性的海拔高度低于周围地面的海拔高度，则作业车辆可以继续向后而不俯仰，直到作业车辆的重心在竖直方向上位于向下的地面特性的边缘上方。此时，作业车辆可能会向后俯仰，直到最后接合点接触地面为止。

在该实施例中，每个后链轮124可以由旋转地连接的液压马达提供动力，以便驱动左履带116和右履带118，从而控制作业车辆100的推进和牵引。左液压马达和右液压马达中的每一者都可以从静液压泵接收加压的液压流体，其流动方向和位移控制左液压马达和右液压马达的旋转方向和旋转速度。每个静液压泵可以由作业车辆的发动机134(或等效动力源)驱动，并且可以由驾驶室136中的操作员控制，以发出可由控制器138接收并传递到左静液压泵和右静液压泵的命令。在替代实施例中，每个后链轮都可以由旋转地连接的电动马达或将来自发动机的动力进行传递的机械***驱动。

顶部惰轮126沿作业车辆100的左侧和右侧在履带支重轮122的上方并在纵向方向上位于前惰轮120和后链轮124之间。类似于履带支重轮，每个顶部惰轮可通过履带的下表面和顶部惰轮的上表面之间的接合而旋转地连接到左履带116或右履带118。该构造可以允许顶部惰轮在前惰轮和后链轮之间的纵向跨度上支撑履带，并防止履带的与前惰轮和后链轮之间的与地面平行的上部向下偏离。

底架114固定至作业车辆100的底盘140并为底盘140提供支撑和牵引力。底盘是为作业车辆提供结构支撑和刚性的框架，从而允许在铲刀142与左履带116和右履带118之间传递力。在该实施例中，底盘是由多个成型的并结合在一起的钢构件组成的焊接件，但是在替代实施例中，其可以由任意不同数量的材料或构造组成。

铲刀142是可与地面或材料接合的作业器具，以例如将材料从一个位置移动到另一位置并在地面上创建特性，该特性包括平坦区域、平地、丘陵、道路或更复杂的形状特性。在该实施例中，作业车辆100的铲刀可被称为六向铲刀、六向可调节铲刀或动力角倾斜(PAT)铲刀。铲刀可以被液压地致动以竖直向上或向下移动(在下文中，铲刀“升降”)，向左或向右侧倾(在下文中，铲刀“倾斜”)，并且向左或向右摆动(在下文中，铲刀“斜移”)。替代实施例可以利用具有较少液压控制的自由度的铲刀，例如可以在摆动方向上112不斜移或致动的四向铲刀。

铲刀142通过连杆机构146可移动地连接到作业车辆100的底盘140，该连杆机构支撑和致动铲刀并且被构造成允许铲刀相对于底盘被升降(即，沿竖直方向110升高或降低)。连杆机构可以包括多个结构构件以在铲刀与作业车辆的其余部分之间传递力，并且可以提供用于液压缸的附接点，该液压缸可以在升降、倾斜和斜移方向上致动铲刀。如本文中所提及的，并且如下面关于图2进一步描述的，“铲刀定位单元”200可以例如包括连杆、液压缸以及与在升降、倾斜和斜移方向上致动铲刀相关联的附加和/或等效结构。

连杆机构146包括c形框架148，即，位于铲刀142的后方的具有C形的结构构件，其中该C形朝向作业车辆100的后部敞开。c形框架的每个后端例如通过销衬套接头枢转地连接到作业车辆100的底盘140，从而允许c形框架的前部相对于作业车辆绕c形框架的后部处的枢转连接件升高或降低。c形框架的前部分大约位于作业车辆的横向中心处，并通过球窝接头与铲刀连接。这允许铲刀在其相对于c形框架的定向上具有三个自由度(升降-倾斜-斜移)，同时仍将铲刀上的后向力传递到作业车辆的其余部分。

如上所述，提供第二组的一个或多个传感器162，该第二组的一个或多个传感器162与铲刀定位单元200相关联。铲刀142可以通过升降缸的致动150而相对于作业车辆100升降(即升高或降低)，该升降缸150可以升高和降低c形框架148。对于每个升降缸，杆端可枢转地连接到c形框架的向上凸出的U型夹，而头端可枢转地连接到作业车辆的正好位于驾驶室136下方和前方的其余部分。连杆机构146的构造以及用于升降缸的头端和杆端的枢转连接件的定位导致升降缸的伸展使铲刀降低，以及导致升降缸的缩回使铲刀升高。在替代实施例中，铲刀可以通过不同的机构来升高或降低，或者升降缸可以被不同地构造，例如升降缸的伸展使铲刀升高且升降缸的缩回使铲刀降低的构造。在特定实施例中，第二组的传感器162中的至少一个传感器优选地被与升降缸相关联地定位，以例如生成与升降缸的伸展相对应的输出信号。

与第一组的传感器144相似，第二组的传感器162可以被配置为测量角位置(倾斜度或定向)、速度或加速度或线性加速度。传感器162(或换句话说，第二组的传感器162中的另一个传感器)可以提供铲刀倾斜度信号，该铲刀倾斜度信号指示铲刀相对于重力的角度。在替代实施例中，传感器162(或者换句话说，第二组的传感器162中的另一个传感器)可以被配置为：改为测量连杆机构146的角度，例如连杆机构146和底盘140之间的角度，以便确定铲刀的位置。在其他替代实施例中，传感器162可以被配置为通过测量不同的角度来测量铲刀的位置，所述角度例如是连杆机构和铲刀之间的角度，或者是附接到连杆机构或铲刀的缸的线性位移。

铲刀142可通过倾斜缸152的致动相对于作业车辆100倾斜，这也可以称为沿侧倾方向104移动铲刀。倾斜缸的杆端可枢转地连接到U型夹，该U型夹的位于铲刀和c形框架之间的球窝接头上方的背侧和左侧，并且头端可枢转地连接至连杆机构146的向上突出部分。枢转连接件的针对倾斜缸的头端和杆端的定位导致倾斜缸的伸出使铲刀向左倾斜(或从驾驶室136观察时为逆时针)，并导致倾斜缸的缩回使铲刀向右倾斜(或从驾驶室136观察时为顺时针)。在替代实施例中，铲刀可以通过不同的机构(例如，电动马达或液压马达)倾斜，或者倾斜缸可以以不同的方式配置，例如将倾斜缸在竖直方向上安装并位于铲刀的左侧或右侧的配置，或具有两个倾斜缸的配置。

铲刀142可以通过斜移缸154的致动相对于作业车辆100斜移，这也可以称为沿摆动方向112移动铲刀。对于每个斜移缸，杆端枢转地连接到铲刀的U型夹，而头端枢转地连接到c形框架148的U型夹。斜移缸中的一个斜移缸位于作业车辆的左侧，并在铲刀与c形框架之间的球窝接头的左侧，斜移缸中的另一个斜移缸位于作业车辆的右侧，并在铲刀与c形框架之间的球窝接头的右侧。这种定位导致从上方观察时斜移缸的左端的伸展和斜移缸的右端的缩回使铲刀向右斜移或使铲刀顺时针摆动，并且导致从上方观察时斜移缸的左端的缩回和斜移缸的右端的伸展使铲刀向左斜移或使铲刀逆时针摆动。在替代实施例中，铲刀可以通过不同的机构斜移，或者斜移缸可以被不同地配置。

由于在此实施例中的连杆机构146的几何形状，铲刀142不在关于作业车辆100的理想的竖直线上升高或降低。而是，当铲刀升高和降低时，铲刀上的一点将遵循一曲线。这意味着铲刀速度的竖直分量与升降缸150伸展或缩回的线性速度不完全成比例，并且即使当升降缸的线性速度恒定时，铲刀速度的竖直分量也可能会变化。这也意味着升降缸具有机械优势，该优势取决于连杆机构的位置而变化。给定铲刀和连杆机构的运动学模型(例如，提供铲刀和连杆机构的部分的位置和/或运动之间的关系的公式或表)以及铲刀和连杆的状态(例如，感测铲刀或连杆机构的一个或多个位置、角度或定向的传感器，例如传感器162)，至少关于铲刀升降，控制器138可以补偿这种非线性。如果仅需要关注特定的运动关系(例如，仅影响铲刀升降的那些运动关系)，或者仅需要有限的补偿精度，则可以使用不完整或简化的运动学模型。控制器可以利用该补偿和期望的速度，例如使铲刀以特定的竖直速度升高的命令，以发出可以实现进入升降缸的流速的命令，从而导致无论连杆机构的当前位置如何，铲刀都以特定的竖直速度升高。例如，控制器可以发出改变进入升降缸的流速的命令，以实现铲刀的基本恒定的竖直速度。

类似地，由于倾斜缸152和斜移缸154的定位以及它们与铲刀142的连接的构造，铲刀倾斜的角速度和角度分别与倾斜缸和斜移缸的线性速度并不完全成正比，并且即使倾斜缸和斜移缸的线性速度分别是恒定的，但是倾斜的角速度和角度也可能会发生变化。这也意味着倾斜缸和斜移缸均具有机械优势，该优势取决于铲刀的位置而变化。与升降缸非常相似，给定铲刀和连杆机构的运动学模型以及铲刀和连杆机构的状态，至少基于铲刀倾斜和角度，控制器可以补偿这种非线性。如果仅需要关注特定的运动关系(例如，仅影响铲刀倾斜和角度的那些运动关系)，或者仅需要有限的补偿精度，则可以使用不完整或简化的运动学模型。控制器可以利用该补偿和期望的角速度(例如以特定角速度倾斜或斜移铲刀的命令)，以发出可改变流入倾斜缸或斜移缸的流速的命令，从而导致铲刀以特定的角速度倾斜或斜移，而与铲刀或连杆机构的当前位置无关。

在替代实施例中，铲刀可以以趋于使铲刀升降速度(在竖直方向110上)、倾斜角速度(在侧倾方向104上)或斜移角速度(在摆动方向112上)分别与升降缸150、倾斜缸152或斜移缸154的线性速度成正比的方式连接到作业车辆100的其余部分。这可以通过连杆机构146的具体设计以及升降缸、倾斜缸和斜移缸的枢转连接件的定位来实现。在这种替代实施例中，控制器可能不需要补偿铲刀对升降缸、倾斜缸和斜移缸的致动的非线性响应，或者可以减少补偿的需要。

升降缸150、倾斜缸152和斜移缸154中的每一者都是双作用液压缸。每个缸的一个端部可以被称为头端，并且每个缸的与该头端相反的端部可以被称为杆端。头端和杆端中的每一者可以固定地连接到另一个部件，或者如在该实施例中那样，可枢转地连接到另一个部件，例如通过销-衬套或销-轴承联接，仅举两个枢轴连接的例子。作为双作用液压缸，每个缸都可以在伸展或缩回方向上施加力。将加压的液压流体引导到缸的头腔室中将趋于在伸展方向上施加力，而将加压的液压流体引导到缸的杆腔室中将趋于在缩回方向上施加力。头腔室和杆腔室都可以位于液压缸的筒体内，并且都可以是较大空腔的一部分，该较大空腔由连接至液压缸的杆的可移动活塞隔开。头腔室和杆腔室中的每一者的容积随着活塞的运动而变化，而活塞的运动导致液压缸的伸展或缩回。

图2是铲刀定位单元200的说明性示意图，该铲刀定位单元200例如包括用于控制铲刀142的位置的液压部件和电气部件。升降缸150、倾斜缸152和斜移缸154中的每一者可被液压地连接至液压控制阀156，该液压控制阀156可被定位在作业车辆100的内部区域中。液压控制阀也可被称为阀组件或歧管。液压控制阀接收来自液压泵158的加压的液压流体，该液压泵可以旋转地连接至发动机134，并且将这种流体引导至升降缸、倾斜缸、斜移缸以及作业车辆的其他液压回路或功能件。液压控制阀可以计量出这种流体，或者控制液压流体流到其所连接的每个液压回路的流速。在替代实施例中，液压控制阀可以不计量出这种流体，而是可以仅选择性地提供流向这些功能件的流路，而计量是由另一部件(例如，可变排量液压泵)执行或根本不执行。液压控制阀可以通过多个滑阀计量出这种流体，滑阀的位置控制液压流体的流动以及其他液压逻辑。滑阀可以由螺线管、先导阀(例如，作用在滑阀上的加压液压流体)、滑阀上游或下游的压力或这些元件和其他元件的某种组合来致动。

根据图1所示的实施例，液压控制阀156的滑阀通过先导阀进行转换，该先导阀的压力至少部分地由与控制器138连通的电动液压先导阀160控制。电动液压先导阀位于作业车辆的内部区域内，并接收来自液压源的加压的液压流体，并将这种流体有选择地引导至先导管路，该先导管路液压地连接到液压控制阀。在该实施例中，液压控制阀和电动液压先导阀是分开的部件，但是在替代实施例中，两个阀可以集成到单个阀组件或歧管中。在该实施例中，液压源是液压泵158。在替代实施例中，减压阀可以用于将由液压泵提供的加压的液压流体的压力减小到设置压力，例如每平方英寸600磅，以供电动液压先导阀使用。在图2所示的实施例中，电动液压先导阀内的各个阀通过螺线管致动的滑阀从接收的液压流体中降低压力，该螺线管致动的滑阀可将液压流体排放至液压储存箱。在该实施例中，控制器通过向每个螺线管发送特定的电流(例如600mA)来致动这些螺线管。以此方式，控制器可以通过向电动液压先导阀发出电命令信号来致动铲刀142，该电动液压先导阀又将液压信号(先导信号)提供给液压控制阀，该液压控制阀转换滑阀以引导来自液压泵的液压流从而致动升降缸150、倾斜缸152和斜移缸154。在该实施例中，控制器经由通过线束发送的电信号与电动液压先导阀直接通信，并通过电动液压先导阀间接与液压控制阀通信。

在替代实施例中，控制器138可以以多种不同方式发送命令以致动铲刀142。作为一个示例，控制器可以通过受控区域网络(CAN)与阀控制器通信，并且可以以CAN消息的形式向阀控制器发送命令信号。阀控制器可以从控制器接收这些消息，并且基于那些消息将电流发送到电动液压先导阀160内的特定螺线管。作为另一个示例，控制器可以通过致动驾驶室136中的输入装置来致动铲刀142。例如，操作员可以使用操纵杆来发出命令以致动铲刀，并且操纵杆可以生成液压信号(先导信号)，该液压信号被传递到液压控制阀156以引起铲刀的致动。在这种构造中，控制器可以与可以致动驾驶室中的操纵杆的电气装置(例如，螺线管、马达)通信。以这种方式，控制器可以通过致动这些电气装置来致动铲刀，而不是将信号传递给电动液压先导阀。

图3是作业车辆在地面特性190上行驶时作业车辆100的左侧视图，地面特性190在该示例中是海拔高度比周围地面高的地面特性(例如向上的地面特性)。当作业车辆100在地面特性上行驶时，向前接合点130是左履带116和右履带118上的基本上与地面特性接合的第一点。当作业车辆在向前接合点处接合地面特性时，随着作业车辆的前部相对于作业车辆的后部在地面特性上升高，作业车辆开始向上俯仰或向后俯仰。当向上俯仰或向后俯仰时，作业车辆将趋于围绕最后接合点132俯仰。在该俯仰过程中，安装在底盘上的传感器144可以发送指示底盘140相对于重力方向的角度(即，在俯仰方向108上的定向)的信号以及指示底盘140在俯仰方向108上的角速度的信号。这些信号将指示在第一方向上的向上斜移并俯仰的倾斜度和速度，这些信号与指示在第二方向上的向下斜移并俯仰的倾斜度和速度的信号相反。在该实施例中，从传感器144到控制器138的信号可以指示一范围内的值，对于该范围，该范围的一半中的值指示在第一方向上的俯仰角度和角速度，而该范围的另一半中的值指示在第二方向上的俯仰角度和角速度。

类似地，与铲刀定位单元200相关联的传感器162可以发送指示铲刀142相对于重力方向的俯仰角度(即，在俯仰方向108上的定向)的铲刀倾斜度信号以及指示铲刀142在俯仰方向108上的角速度的铲刀俯仰信号。这些信号将指示在第一方向上的向上斜移并俯仰的倾斜度和速度，这些信号与指示在第二方向上的向下斜移并俯仰的倾斜度和速度的信号相反。在该实施例中，从传感器162到控制器138的铲刀倾斜度信号和铲刀俯仰信号可以指示一范围内的值，对于该范围，该范围的一半中的值指示在第一方向上的俯仰角度和角速度，而该范围的另一半中的值指示在第二方向上的俯仰角度和角速度。

当作业车辆100继续在地面特性190上行驶时，向前接合点130将停止与地面接合，并且相反，它将悬在地面上方一距离，该距离部分地由地面特性相对于周围地面的高度以及作业车辆在地面特性上的位置确定。在该点处，尽管地面特性是向上的地面特性，但是它具有比周围的地面低的海拔高度处的向下的地面特性的效果。具体而言，刚好在地面特性之后的区域低于地面特性。当作业车辆的重心越过地面特性的顶部时，作业车辆将向前俯仰，并且最后接合点将离开地面，而向前接合点将下降直到其与地面接触。

在作业车辆100在地面特性190上行驶的过程中，由于作业车辆的俯仰，铲刀142将相对于地面上升和下降。当作业车辆向后俯仰时，铲刀将随着c形框架148与作业车辆一起向后俯仰而上升，并且当作业车辆向前倾斜时，铲刀将随着c形框架与作业车辆一起向前俯仰而下降。如果作业车辆的操作员无法通过命令铲刀以抵消地面特性对铲刀高度的影响的方式上升或下降来校正地面特性，则作业车辆将在地面上产生竖直变化，例如丘陵和谷地，而不产生光滑的表面。当作业车辆在地面上这个新创建的丘陵和谷地上行驶时，随着作业车辆向后和向前俯仰，铲刀将再次升高和降低，从而产生进一步的竖直变化。这一系列的丘陵和谷地可被称为“搓衣板”图案。除了创建此图案外，作业车辆的俯仰也将中断保持统一平地的努力。作业车辆的操作员可以把具体平地(例如2％)作为目标，并且如果在该平地上上下行驶，则作业车辆的俯仰将创建实际平地比目标平地更陡或更浅的部分。

现在可以通过进一步说明性地参考图4来描述用于相对于自走式作业车辆100的底盘控制铲刀142以在地面上产生所期望的轮廓的方法300的示例性实施例。

该方法的第一示例性步骤310包括通过第一组的一个或多个安装在底盘上的传感器144检测底盘的实际俯仰速度和底盘相对于地面的实际俯仰角度，并且进一步通过第二组的一个或多个传感器162检测铲刀相对于底盘的实际升降位置。

在该方法的第二示例性步骤320中，将信息提供给控制器138，该信息对应于待由铲刀产生的所期望的关于地表面的轮廓。控制器在第三示例性步骤330中确定待产生的期望轮廓，其中可以在第四示例性步骤340中提供输出信号以自动控制铲刀的位置。在优选实施例中，输出信号是针对铲刀定位***200计算的升降命令，该升降命令由三个特定项目组成。第一项目是俯仰速度误差相对于目标俯仰速度的函数，第二项目是俯仰角度误差相对于目标俯仰角度的函数，以及第三项目是升降位置误差相对于目标升降位置的函数，每个命令项目对应于所期望的关于地表面的轮廓。

在实施例中，与待由铲刀产生的所期望的关于地表面的轮廓相对应的信息可包括第一目标值和第二目标值，第一目标值被设置为与所期望的底盘相对于地面的俯仰角度相对应，第二目标值被设置为与铲刀相对于底盘的升降位置相对应。在某些实施例中，可以进一步将第三目标值设置为与所期望的底盘的俯仰角速度相对应，特别是在如下进一步所述的实施自动平地控制***的情况下，但是在许多情况下，可以将第三目标值隐式地表征为零。在已经设置了上述目标值的情况下，控制器可以被配置为确定至少与检测到的实际俯仰角度、实际升降位置与相应的第一目标值和第二目标值之间的差相对应的误差值，并且进一步根据所确定的误差值进一步地自动控制铲刀的位置。

根据该实施例，该方法的第五步骤350可包括在由操作员或其他用户等携带的移动计算装置上的与作业车辆相关联的显示单元166(例如驾驶室136中的显示单元)上显示标记。标记可以例如对应于一个或多个所确定的误差值(例如，以绝对或相对形式)。即使在未明确确定误差值并因此可显示的实施例中，附加或替代标记也可显示，该附加或替代标记包括例如底盘相对于地面的实际(即，检测到的)俯仰速度和/或目标俯仰速度、底盘相对于地面的实际(即，检测到的)俯仰角度和/或目标俯仰角度、铲刀相对于底盘的实际(即，检测到的)升降位置和/或目标升降位置、关于地表面的期望轮廓的一个或多个特性、与铲刀的受控位置相关联的控制信号等。

在一个实施例中，与待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓相对应的信息可以由自动平地控制***提供或以其他方式作为自动平地控制***的一部分提供。该***可以包括用户接口，该用户接口被配置为使得操作员能够输入、选择或以其他方式指定期望的平地轮廓(表面的坡度)，其中可以自动地推导出与铲刀控制参数相对应的目标值。操作员选择可以采取预定的组设置的形式，其中可以至少最初从存储器中检索目标值，或者操作员可以选择一个或多个基线值，其中控制器获得或确定与基线值相对应的控制参数。在某些实施例中，控制器可以被连接以接收与未平地的表面的一个或多个特性相对应的输入信号，其中一个或多个目标值可以至少部分地基于该输入信号来推导出。

在替代实施例中，与待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓相对应的信息可以由***用户通过例如为其配置的用户接口手动提供。在这种实施例中的手动用户输入通常可以包括与底盘相对于地面的期望俯仰角度相对应的第一目标值，以及与铲刀相对于底盘的升降位置相对应的第二目标值。与底盘的期望俯仰角速度相对应的第三目标值也可以可选地手动设置，但是如果不手动设置的话，可以隐式地表征为零。

在另一替代实施例中，控制***可以在第一操作模式下选择性地操作，在第一操作模式中，基于响应于手动输入命令的控制信号，例如通过驾驶室中的操纵杆或类似部件，至少控制铲刀的升降位置。在第一操作模式结束时，(该第一操作模式的结束可以在手动输入命令终止时或者在接收到专用模式切换输入信号时自动发生)，可以将第一目标值和第二目标值设置为与针对底盘相对于地面的俯仰角度和铲刀相对于底盘的升降位置检测到的相应的实际值相对应。此时，可以启动第二操作模式，以根据底盘的实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业器具相对于底盘的实际升降位置中的每一者自动控制铲刀的与关于地表面的期望轮廓相对应的位置。第二操作模式的启动可以在第一操作模式结束时自动触发，或者可以需要来自操作员或其他源的单独的输入信号。

在另一替代实施例中，将针对底盘相对于地面的俯仰角度和铲刀相对于底盘的升降位置检测到的实际值作为输入提供至滤波级，其中，第一目标值和第二目标值被动态地设置以与来自低通滤波级的相应输出相对应。低通滤波器通常可以在滤波级中使用，该低通滤波器包括例如但绝不明确地限于移动平均滤波器，该移动平均滤波器用于使输入时间序列数据中的波动平滑。

如本文所公开的控制***和方法300可以可替代地被配置为通过设置在与铲刀相关联的一个或多个位置中的每个位置处的相应特性相对应的一个或多个目标值，确定待由铲刀产生的关于地表面的期望轮廓。尽管根据本公开的物理传感器不位于铲刀本身上，或者至少不依赖于用于控制参数的实际测量值的输入，但是这种实施例可以实现规划(projected)在与铲刀相关联的相应位置上的一个或多个虚拟传感器164。

例如，在步骤320和步骤330中，可以基于在步骤310中从第一组的传感器144和第二组的传感器162接收的输入信号，将控制器配置为：根据底盘的实际俯仰速度、底盘相对于地面的实际俯仰角度以及作业车辆相对于底盘的实际升降位置中的至少每一者来，为在所述一个或多个位置中的每个位置处的相应特性生成预测值，并且进一步确定至少与相应的特性的预测值和目标值之间的计算出的差相对应的误差值。在代表目标平地轮廓(即，铲刀的目标定位)和实际平地轮廓(即，铲刀的测量的或投射的定位)之间的差的误差值已经确定的情况下，在步骤340中，控制器进一步根据所确定的误差值，通过到达铲刀定位单元200的控制信号来自动控制铲刀的位置。

如本文所使用的，短语“一个或多个”在与一列项目一起使用时，意味着可以使用一个或多个项目的不同组合，并且可能只需要列表中每个项目中的一个。例如，项目A、项目B和项目C中的“一个或多个”可以包括但不限于例如项目A或者项目A和项目B。该示例还可以包括项目A、项目B和项目C，或者项目B和项目C。

因此，可以看出，本公开的设备和方法容易实现所提及的目的和优点以及其中固有的目的和优点。尽管出于当前目的已经图示和描述了本公开的某些优选实施例，但是本领域技术人员可以在部件和步骤的布置和构造上进行许多改变，这些改变被包括在本公开的如所附权利要求书所定义的范围和精神内。每个公开的特征或实施例可以与任何其他公开的特征或实施例组合。

Claims (15)

1.一种相对于自走式作业车辆(100)的底盘(140)来控制铲刀(142)以在地表面中产生期望轮廓的方法(300)，所述方法包括：

通过第一组的一个或多个安装在底盘上的传感器(142)检测所述底盘的实际俯仰速度和所述底盘相对于地面的实际俯仰角度；

通过第二组的一个或多个传感器(162)检测所述铲刀相对于所述底盘的实际升降位置；

确定待由所述铲刀产生的关于所述地表面的期望轮廓；以及

根据所述底盘的所述实际俯仰速度、所述底盘相对于地面的所述实际俯仰角度以及所述作业器具相对于所述底盘的所述实际升降位置中的每一者，自动控制所述铲刀的与关于所述地表面的所述期望轮廓相对应的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定待由所述铲刀产生的关于所述地表面的期望轮廓的步骤包括：

设置与所述底盘相对于地面的俯仰角度相对应的第一目标值，以及

设置与所述铲刀相对于所述底盘的升降位置相对应的第二目标值。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定至少与检测到的所述实际俯仰角度、所述实际升降位置与相应的所述第一目标值和所述第二目标值之间的差相对应的误差值，以及

进一步根据所确定的误差值自动控制所述铲刀的位置。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括在与所述作业车辆的操作员相关联的显示单元(166)上显示标记，所述标记对应于一个或多个所确定的误差值。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，将所述第一目标值和所述第二目标值设置为与通过和自动平地控制***接合的用户接口从用户接收到的输入相对应。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定待由所述铲刀产生的关于所述地表面的期望轮廓的步骤还包括：

动态地设置与所述底盘的俯仰速度相对应的第三目标值。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，还包括：

选择性地启动第一操作模式，在第一操作模式中，基于响应于手动输入命令的控制信号至少控制升降位置，

在手动输入命令终止而结束所述第一操作模式时，将所述第一目标值和所述第二目标值设置为与针对所述底盘相对于地面的俯仰角度和所述铲刀相对于所述底盘的所述升降位置检测到的相应的实际值相对应，以及

启动第二操作模式，以根据所述底盘的实际俯仰速度、所述底盘相对于地面的实际俯仰角度以及所述作业器具相对于所述底盘的实际升降位置中的每一者，自动控制所述铲刀的与关于所述地表面的所述期望轮廓相对应的位置。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，将针对所述底盘相对于地面的俯仰角度和所述铲刀相对于所述底盘的升降位置检测到的实际值作为输入提供至滤波级，其中，所述第一目标值和所述第二目标值被动态地设置为与来自所述滤波级的相应输出相对应。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括在与所述作业车辆的操作员相关联的显示单元(166)上显示标记，所述标记对应于下列中的一者或多者：

所述底盘的实际俯仰速度；

所述底盘相对于地面的实际俯仰角度；

所述作业器具相对于所述底盘的实际升降位置；

关于所述地表面的期望轮廓；以及

与所述铲刀的受控位置相关联的控制信号。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定待由所述铲刀产生的关于所述地表面的期望轮廓的步骤包括：设置与在与所述铲刀相关联的一个或多个位置中的每个位置处的相应特性相对应的一个或多个目标值。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

根据所述底盘的实际俯仰速度、所述底盘相对于地面的实际俯仰角度以及所述作业器具相对于所述底盘的实际升降位置中的至少每一者，为在所述一个或多个位置中的每个位置处的相应特性生成预测值。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

确定至少与所述相应特性的所述预测值和所述目标值之间的计算出的差相对应的误差值。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

进一步根据所确定的误差值自动控制所述铲刀的位置。

14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，还包括：

在与所述作业车辆的操作员相关联的显示单元(166)上显示标记，所述标记与一个或多个所确定的误差值相对应。

15.一种自走式作业车辆(100)，包括：

底盘(140)，所述底盘(140)由多个地面接合单元(116、118)支撑；

铲刀(142)，所述铲刀(142)通过定位单元(200)在作业方向上连接到所述底盘的前部，所述定位单元(200)被配置成相对于所述底盘至少升高或降低所述铲刀；

第一组的一个或多个传感器(144)，所述第一组的一个或多个传感器(144)相对于所述底盘固定，并且所述第一组的一个或多个传感器(144)被配置为生成与所述底盘的实际俯仰速度和所述底盘相对于地面的实际俯仰角度相对应的输出信号；

第二组的一个或多个传感器(162)，所述第二组的一个或多个传感器(162)连接到所述定位单元，并且所述第二组的一个或多个传感器(162)被配置为生成与所述铲刀相对于所述底盘的实际升降位置相对应的输出信号；以及

控制器(138)，所述控制器(138)在功能上链接到所述第一组的传感器、所述第二组的传感器和所述定位单元，并且所述控制器(138)进一步被配置为用于执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法的步骤。

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