DE102020209832A1

DE102020209832A1 - Knickgelenktes arbeitsfahrzeug mit lenkungsauswahl

Info

Publication number: DE102020209832A1
Application number: DE102020209832.8A
Authority: DE
Inventors: Scott A. Hudson
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-03-04
Also published as: BR102020014617A2; US11673619B2; US20210061374A1

Abstract

Automatisches Lenksystem und Verfahren für ein knickgelenktes Arbeitsfahrzeug mit einem Vorderradlenksystem, das von den Vorderrädern an einem Vorderrahmen getragen wird, und einem Hinterrahmen, der von den Hinterrädern getragen wird, die drehbar mit dem Vorderrahmen an einem Gelenk gekoppelt sind. Eine Steuerung, die operativ mit dem Vorderradlenksystem und dem Gelenk verbunden ist, stellt Räder des Vorderradlenksystems entlang eines Pfads ein und bewegt das Gelenk, um den hinteren Rahmen als Reaktion auf ein Lenksignal zu lenken. Das Lenksignal lenkt das Fahrzeug in einen minimalen Drehradiussteuermodus oder einen kontrollierten Verkehrssteuermodus. Im minimalen Drehradiussteuermodus folgen die Hinterräder bei einer Drehung nicht den Spuren der Vorderräder. Im kontrollierten Verkehrssteuermodus folgen die Hinterräder den gleichen Spuren wie die Vorderräder.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein knickgelenktes Arbeitsfahrzeug und insbesondere auf ein knickgelenktes Arbeitsfahrzeug mit Lenksteuermodi.
HINTERGRUND
Arbeitsfahrzeuge sind so konfiguriert, dass sie eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen können, z. B. als Baufahrzeuge, Forstfahrzeuge, Rasenpflegefahrzeuge sowie als Straßenfahrzeuge, wie z. B. zum Schneepflügen, Streuen von Salz oder als Fahrzeuge mit Schleppfunktion. Zusätzlich umfassen Arbeitsfahrzeuge landwirtschaftliche Fahrzeuge, wie etwa einen Traktor oder einen selbstfahrenden Mähdrescher, die einen Antriebsmotor beinhalten, der Leistung erzeugt, um Arbeiten auszuführen. Im Fall eines Traktors beispielsweise ist der Antriebsmotor häufig ein Dieselmotor, der mithilfe von Dieselkraftstoff Leistung erzeugt. Der Dieselmotor treibt ein Getriebe an, das Räder oder Laufflächen bewegt, um den Traktor über ein Feld anzutreiben.
Traktoren weisen im Allgemeinen vier oder mehr Räder auf, wobei zwei oder mehr Räder, die sich eine gemeinsame Achse teilen, in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind und zwei oder mehr Räder, die sich eine gemeinsame Achse teilen, in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Andere Achskonfigurationen sind bekannt und umfassen Traktoren mit zwei Hinterachsen oder Traktoren mit einer Vorderachse, einer Mittelachse und einer Hinterachse.
Zu den verschiedenen Traktoren gehören Frontantriebs-, Heckantriebs-, Vierradantriebs- oder Allradantriebssysteme. Darüber hinaus weisen Traktoren unterschiedlichen Typs einen nicht knickgelenkten Rahmen auf, sodass die Position der Vorderachse und die Position der Hinterachse entlang einer Längsachse des Traktors nicht einstellbar sind. Andere Traktoren beinhalten einen knickgelenkten Rahmen, wobei die Vorderachse an einem Vorderrahmen und die Hinterachse an einem Hinterrahmen montiert ist und der Vorderrahmen drehbar mit dem Hinterrahmen an einem Drehpunkt gekoppelt ist, sodass Vorderrahmen und Hinterrahmen in Bezug aufeinander knickgelenkt sind. In einigen Ausführungsformen eines knickgelenkten Traktors kann die drehbare Kupplung verriegelt werden, um eine Gelenkverbindung zu verhindern.
Während knickgelenkte Traktoren eine hohe Traktion bereitstellen und häufig zur Bodenbearbeitung oder zum Ziehen schwerer Lasten verwendet werden, kann die präzise Steuerung des knickgelenkten Traktors aufgrund der Art der Lenkeinstellung gewisse Probleme bereiten. Folglich ist ein knickgelenkter Traktor mit einem Lenksystem erforderlich, das konfiguriert ist, um eine verbesserte Lenkung unter einer oder mehreren oder allen Bedingungen bereitzustellen, einschließlich Lenken des Traktors bei der Bodenbearbeitung auf dem Feld, Lenken des Traktors bei der Pflanzung auf dem Feld, oder Lenken des Traktors von dem Feld beim Transport von Erntegut oder Vieh.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer Ausführungsform ist ein knickgelenktes Fahrzeug zum Bewegen entlang einer Oberfläche vorgesehen, das einen Vorderrahmen, der von Vorderrädern getragen wird, und ein Vorderradlenksystem beinhaltet, das operativ mit den Vorderrädern verbunden und konfiguriert ist, um eine Position der Vorderräder in Bezug auf den Vorderrahmen anzupassen. Das Vorderradlenksystem beinhaltet eine Lenksteuereingabe. Ein hinterer Rahmen ist drehbar mit dem vorderen Rahmen an einem Drehpunkt gekoppelt, der eine Gelenkachse definiert, wobei der hintere Rahmen durch Hinterräder gestützt wird. Ein Gelenk ist an oder nahe dem Drehpunkt angeordnet, wobei das Gelenk konfiguriert ist, um die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen an der Gelenkachse anzupassen. Das Gelenk weist eine Gelenkeingabe auf. Eine Benutzereingabe ist operativ mit der Lenksteuereingabe und operativ mit der Gelenkeingabe verbunden. Die Benutzereingabe beinhaltet eine Steuermoduseingabe, die dazu konfiguriert ist, die Lenkung des knickgelenkten Fahrzeugs für vorgegebene Lenkbedingungen automatisch zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein automatisches Lenksystem für ein knickgelenktes Arbeitsfahrzeug bereitgestellt, das einen Vorderrahmen mit einem von Vorderrädern gestützten Vorderradlenksystem und einen von Hinterrädern gestützten und drehbar mit dem Vorderrahmen an einem eine Gelenkachse definierenden Drehpunkt gekoppelten Hinterrahmen aufweist. Das automatische Lenksystem beinhaltet ferner ein Gelenk, das konfiguriert ist, um die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen einzustellen. Ein Empfänger ist konfiguriert, um eine Lenkanweisung zu empfangen. Das automatische Lenksystem beinhaltet einen Vorderradlenksensor, der operativ mit dem Vorderradlenksystem verbunden ist, und einen Gelenkmechanismussensor, der operativ mit dem Gelenk verbunden ist. Eine Vorderradlenksteuereingabe ist operativ mit dem Vorderradlenksystem verbunden. Eine Gelenkeingabe ist operativ mit dem Gelenk verbunden. Eine Steuerung ist operativ mit dem Vorderradlenksensor, dem Gelenkmechanismussensor, der Vorderradlenksteuereingabe, der Gelenkeingabe und dem Empfänger verbunden, um die Lenkanweisung zu empfangen. Die Steuerung beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wobei auf dem Speicher eine Vielzahl von Programmbefehlen gespeichert ist, die als Reaktion auf die Ausführung durch den Prozessor die Steuerschaltung veranlassen: eine Position der Vorderräder mit dem Vorderradlenksensor zu identifizieren; eine Position der Hinterräder mit dem Gelenkmechanismussensor zu identifizieren; ein erstes Steuersignal basierend auf dem Lenkbefehl und der identifizierten Position der Vorderräder zu erzeugen; ein zweites Steuersignal basierend auf dem Lenkbefehl und der identifizierten Position der Hinterräder zu erzeugen; und die Position der Vorderräder basierend auf dem ersten Steuersignal einzustellen und die Position der Hinterräder basierend auf dem zweiten Steuersignal einzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum automatischen Lenken eines knickgelenkten Arbeitsfahrzeugs bereitgestellt, das einen vorderen Rahmen mit einem Vorderradlenksystem, das von Vorderrädern getragen wird, einen hinteren Rahmen, der von Hinterrädern getragen wird und drehbar mit dem vorderen Rahmen an einem Drehpunkt gekoppelt ist, der eine Gelenkachse definiert, und ein Gelenk aufweist, das dazu konfiguriert ist, die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen einzustellen. Das Verfahren beinhaltet: Empfangen eines Lenksteuersignals von einem globalen Positionierungssystem am knickgelenkten Arbeitsfahrzeug; Einstellen einer Position der Vorderräder unter Verwendung des Vorderradlenksystems auf Grundlage des empfangenen Lenksteuersignals; und Einstellen einer Position der Hinterräder unter Verwendung des Gelenks auf Grundlage des empfangenen Lenksteuersignals auf die Position der Hinterräder, damit diese dem gleichen Pfad wie die Vorderräder folgen.
Figurenliste
Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, werden deutlicher und die Offenbarung selbst wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:

1 eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs, genauer gesagt eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, wie etwa eines knickgelenkten Traktors darstellt.
2 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen, die entlang einer Längsachse ausgerichtet sind, darstellt.
3 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen darstellt, wobei der hintere Rahmen in Bezug auf den vorderen Rahmen knickgelenkt ist.
4 ein Steuersystemblockdiagramm einer Ausführungsform eines knickgelenkten Fahrzeugsystems darstellt.
5 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen darstellt, wobei die vorderen Räder in einem Lenkwinkel relativ zum vorderen Rahmen ausgerichtet sind und der vordere Rahmen in einem ersten Winkel in Bezug auf einen hinteren Rahmen knickgelenkt ist.
6 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen darstellt, wobei die vorderen Räder in einem Lenkwinkel relativ zum vorderen Rahmen ausgerichtet sind und der vordere Rahmen in einem zweiten Winkel in Bezug auf einen hinteren Rahmen knickgelenkt ist.
7 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen darstellt, wobei die vorderen Räder in einem Lenkwinkel relativ zum vorderen Rahmen ausgerichtet sind und der vordere Rahmen in einem dritten Winkel in Bezug auf einen hinteren Rahmen knickgelenkt ist.
8 ist eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor mit einem vorderen Rahmen und einem hinteren Rahmen darstellt, wobei die Vorderräder in Bezug auf einen vorderen Rahmen in einer Richtung entgegengesetzt zu einem Gelenkwinkel des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen ausgerichtet sind.
9 eine Draufsicht auf einen knickgelenkten Traktor darstellt, der in Bezug auf den vorderen Rahmen und ohne jegliche Gelenkverbindung des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen gelenkt wird.

In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung auf die genau offenbarten Formen der folgenden ausführlichen Beschreibung zu beschränken. Vielmehr werden die Ausführungsformen so gewählt und beschrieben, dass andere Fachleute die Prinzipien und Praktiken der vorliegenden Offenbarung schätzen und verstehen können.
Für ein besseres Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung wird nun auf die hierin beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um diese zu beschreiben. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Schutzumfangs der Offenbarung beabsichtigt ist, wobei solche Abänderungen und weiteren Modifikationen in den dargestellten Vorrichtungen und Verfahren und solche weiteren Anwendungen der Prinzipien der Offenbarung, wie sie darin veranschaulicht sind, so in Betracht gezogen werden, wie sie normalerweise Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich die Offenbarung bezieht, begegnen würden.
1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs 10, beispielsweise eines Bau- oder landwirtschaftlichen Fahrzeugs, wie eines knickgelenkten Traktors, im Folgenden als Fahrzeug 10 bezeichnet, einschließlich eines vorderen Rahmens 12, der von einem vorderen Satz von Rädern 14 getragen wird, und eines hinteren Rahmens 16, der von einem hinteren Satz von Rädern 18 getragen wird. Während Räder in den Ausführungsformen beschrieben werden, werden andere Bodeneingriffszugvorrichtungen, einschließlich Laufflächen, in Betracht gezogen. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Vorderräder 14 in Bezug auf die Längsachse des Rahmens 12 lenkbar, um in Bezug auf eine Achse (nicht gezeigt), die die Räder 14 trägt, geneigt zu werden. Die Hinterräder 18 sind in Bezug auf eine Längsachse des hinteren Rahmens 16 befestigt. In weiteren Ausführungsformen werden lenkbare Hinterräder 18 in Betracht gezogen.
Eine Bedienerkabine 20 ist auf dem Vorderrahmen 12 montiert und enthält verschiedene Bedienelemente für das Fahrzeug 10 in Reichweite eines sitzenden oder stehenden Bedieners. In einem Aspekt können diese Steuerungen ein Lenkrad 22 enthalten. Ein Antriebsmotor 24, wie etwa ein Motor, ist am Rahmen 12 unter einem Gehäuse 26 montiert und liefert Leistung für angetriebene Komponenten des Fahrzeugs 10. Der Motor 24 ist zum Beispiel konfiguriert, um ein Getriebe (nicht gezeigt) anzutreiben, das gekoppelt ist, um die Vorderräder 14 mit verschiedenen ausgewählten Geschwindigkeiten und entweder im Vorwärts- oder Rückwärtsmodus anzutreiben. Das Getriebe ist auch an einem Gelenk 28 mit den Hinterrädern 18 gekoppelt, wie es ein Fachmann verstehen würde. Das Gelenk 28 beinhaltet einen Drehpunkt, der eine Gelenkachse definiert, um die der hintere Rahmen 16 in Bezug auf den vorderen Rahmen 12 knickgelenkt ist. In den veranschaulichten Ausführungsformen werden sowohl der vordere Satz Räder 14 als auch der hintere Satz Räder 18 angetrieben, um den Traktor in einem Allradantriebsmodus zu bewegen, um das Fahrzeug 10 zu bewegen. Andere Konfigurationen zum Antreiben der Räder 14 und 18 werden in Betracht gezogen, einschließlich Vorderradantrieb oder Hinterradantrieb.
Während die beschriebenen Ausführungsformen in Bezug auf einen Traktor diskutiert werden, kommen neben landwirtschaftlichen Fahrzeugen weitere Arbeitsfahrzeuge in Betracht, darunter Baufahrzeuge, Forstfahrzeuge, Rasenpflegefahrzeuge sowie Straßenfahrzeuge, wie z. B. Schneeräumfahrzeuge, Streufahrzeuge oder Fahrzeuge mit Schleppfunktion.
Die Kabine 20 definiert einen Bedienerarbeitsplatz 30, der durch den Rahmen 12 getragen wird. Die Kabine 18 umschließt auch einen Sitz (nicht dargestellt) für den Bediener. Der Bedienerarbeitsplatz 30 in verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet eine oder mehrere der folgenden Komponenten: Bedienerbenutzerschnittstelle 130 (siehe 4), einschließlich des Lenkrads 22, eines Joysticks, eines Gaspedals und einer Zapfwellensteuervorrichtung (PTO) zum Ein- oder Ausschalten der PTO. Pedale für eine Bremse und eine Kupplung befinden sich ebenfalls in der Kabine 20, sind jedoch nicht dargestellt.
Die Benutzeroberfläche enthält eine Vielzahl vom Bediener wählbarer Tasten, die so konfiguriert sind, dass der Bediener die Vorgänge und Funktionen des Fahrzeugs 10 steuern kann. Die Benutzeroberfläche umfasst in einer Ausführung einen Benutzerschnittstellenbildschirm mit einer Vielzahl von durch den Benutzer wählbaren Tasten zur Auswahl aus einer Vielzahl von über einen Touchscreen, der über ein Display verfügt, wählbaren Befehlen oder Menüs. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Benutzeroberfläche eine Vielzahl von mechanischen Drucktasten sowie einen Touchscreen. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Benutzeroberfläche einen Bildschirm und ausschließlich mechanische Drucktasten. Eine Kommunikationsantenne 32 wird von der Kabine 18 getragen und dient dem Senden und Empfangen von Signalen, die über die Luft übertragen werden. In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsantenne 32 eine GPS-Antenne (Global Positioning System), die dazu konfiguriert ist, globale Positionsdaten zu einem GPS-Satelliten zu empfangen und von diesem zu senden, wie es Fachleuten bekannt ist. Lenkbefehle leiten, wenn sie in der GPS-Übertragung enthalten sind, das Fahrzeug 10 entlang des zu bearbeitenden Feldes.
In 2 beinhaltet das Fahrzeug 10 den Satz von Vorderrädern 14 mit zwei Sätzen 34 von Doppelrädern 14. Die Hinterräder 18 beinhalten zwei Sätze von Doppelrädern 36. Eine Anhängerkupplung 38 erstreckt sich vom Hinterrahmen 16 zwischen jedem Satz 36 von Hinterrädern 18. In dieser Konfiguration ist die Längsachse des Vorderrahmens 12 mit der Längsachse des Hinterrahmens 16 entlang derselben Achse ausgerichtet, die sich von der Vorderseite des Vorderrahmens 12 zur Rückseite des Hinterrahmens 16 erstreckt.
Das Gelenk 28, wie in 2 gezeigt, ist mit einer Neigung von Null (0) Grad angeordnet, sodass sich das Fahrzeug 10, wenn es sich in einer Vorwärtsrichtung oder einer Rückwärtsrichtung bewegt, entlang eines geradlinigen Pfads auf einer relativ flachen, ebenen Fläche bewegt. Wenn das Fahrzeug 10 auf einem im Wesentlichen geradlinigen Pfad fährt, sind eine Längsachse 152 des Vorderrahmens 12, eine Längsachse 154 der Vorderräder 14 und eine Längsachse 156 des Hinterrahmens 16 alle im Wesentlichen parallel, und die Längsachse 152 des Vorderrahmens 12 und die Längsachse 156 des Hinterrahmens 16 sind im Wesentlichen kolinear.
In 3 befindet sich das Gelenk in einer Neigung von ungefähr dreißig (30) Grad rechts von der Längsmittellinie des Vorderrahmens 12. In dieser Konfiguration dreht sich das Fahrzeug 10 in Bezug auf den in der Kabine 20 befindlichen Fahrer nach rechts. Wenn das Fahrzeug 10 knickgelenkt ist, wie zum Beispiel in 3 gezeigt, sind die Längsachse 154 der Vorderräder 14 und die Längsachse 152 des Vorderrahmens 12 im Wesentlichen parallel, und die Längsachse 156 des Hinterrahmens 16 ist in einem Winkel Y größer als Null zu der Längsachse 152 des Vorderrahmens 12.
Wie ferner in 4 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 den Motor 24, der operativ mit einer Motorsteuereinheit 100 verbunden ist, die in einer Ausführungsform operativ mit einem Motordrehzahlsensor 102 verbunden ist, der konfiguriert ist, um die Drehzahl des Motors 24 zu bestimmen. Eine Drosselklappe 104 ist operativ mit der Motorsteuereinheit 100 verbunden, um die Drehzahl des Motors und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen, wie es ein Fachmann verstehen würde. In einer weiteren Ausführungsform ist die Drosselklappe 104 zusätzlich eine maschinengesteuerte Drosselklappe, die automatisch durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 105, auch als Steuerung bekannt, als Reaktion auf Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen gesteuert wird. Die Motorsteuereinheit 100 ist operativ mit der ECU 105 verbunden, die sich in der Kabine 20 oder an anderen Stellen innerhalb des Fahrzeugs 10 befindet. Die ECU 105 ist konfiguriert, um Fahrzeuginformationen zu empfangen und zu verarbeiten, die von der Motorsteuereinheit 100 empfangen werden.
Ein Getriebe 106 ist operativ mit den Vorderrädern 14 und den Hinterrädern 18 verbunden, um das Fahrzeug in einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsrichtung zu bewegen. Eine Getriebesteuereinheit 108 ist operativ mit der ECU 105 verbunden. Ein Getriebeausgangsdrehzahlsensor 110 ist operativ mit dem Getriebe 106 verbunden und ist konfiguriert, um die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 106 zu bestimmen. Die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 106 bestimmt die Drehzahl der Räder und damit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Zusätzlich zu Motordrehzahlsensor 102 und Getriebeausgangsdrehzahlsensor 110 sind andere Fahrzeugumgebungssensoren operativ mit der ECU 105 verbunden, um die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu überwachen. Ein Bodengeschwindigkeitssensor 112 ist operativ mit der ECU 105 verbunden, um die Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bereitzustellen, wenn es sich in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt. In einer Ausführungsform ist der Bodengeschwindigkeitssensor 112 eine Radareinheit, die mit dem Fahrzeug verbunden und dazu konfiguriert ist, der ECU 105 ein Radarsignal zum Bestimmen der Geschwindigkeit bereitzustellen. In einer anderen Ausführungsform wird ein Bodengeschwindigkeitssignal von der GPS-Antenne 32 über einen Empfänger oder Transceiver 114 bereitgestellt, der dazu konfiguriert ist, mit dem globalen Positionierungssystem zu kommunizieren, wie es Fachleuten bekannt ist.
Zusätzliche Fahrzeugumgebungssensoren werden vom Fahrzeug 10 verwendet, um die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entweder auf einem geradlinigen oder auf einem gekrümmten Pfad zu steuern, wie etwa wenn das Fahrzeug am Ende der Reihen in einem Feld umdreht. Ein Vorderradlenksensor 116 ist operativ mit der ECU 105 verbunden und ist so konfiguriert, dass er einen Lenkwinkel der Vorderräder überträgt. In einer Ausführungsform befindet sich der Vorderradlenksensor 116 an einem Lenkgetriebe einer Vorderradlenkbaugruppe. Andere Stellen des Vorderradlenksensors 116 werden in Betracht gezogen, einschließlich eines Vorderrad-Lenkeinstellers 118, der dazu konfiguriert ist, die Vorderräder 14 in die gewünschte Richtung zu bewegen. In einer Ausführungsform ist der Vorderrad-Lenkeinsteller 118 das Lenkrad 22. In einer weiteren Ausführungsform ist der Vorderrad-Lenkeinsteller 118 als ein Merkmal der ECU 105 enthalten, die automatisch die Richtung der Vorderräder 14 einstellt, wie hierin beschrieben. In noch einer weiteren Ausführungsform befiehlt der Vorderrad-Lenkeinsteller 118 die Richtung der Vorderräder als Reaktion auf Signale des globalen Positionierungssystems.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ferner einen Gelenkmechanismus-Einsteller 120 oder ein Gelenk, das konfiguriert ist, um die Position des Hinterrahmens 16 in Bezug auf den Vorderrahmen 12 als Reaktion auf Lenkrad 22 und/oder Vorderrad-Lenkeinsteller 118 und von der elektronischen Steuereinheit 105 empfangene Signalen, die als Reaktion auf Richtungssignale erzeugt werden, einzustellen. Ein Gelenkmechanismussensor 122 befindet sich an einer oder mehreren Stellen auf dem Fahrzeug 10. In einer Ausführungsform befindet sich der Gelenkmechanismussensor 122 am Gelenk 28 und ist konfiguriert, um den Schwenkgrad am Gelenk 28 zu bestimmen. In einer Ausführungsform bestimmt der Gelenkmechanismussensor 122 eine mechanische Position zwischen einem festen Teil eines der Rahmen und einem entsprechenden beweglichen Teil, das um das feste Teil schwenkt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Gelenkmechanismussensor 122 als ein Abschnitt der ECU 105 konfiguriert und bestimmt die Position des hinteren Rahmens 16 in Bezug auf den vorderen Rahmen 12 auf Grundlage des Signals, das an den Gelenkmechanismus-Einsteller 120 übertragen wird. In einer Ausführungsform beinhaltet das Gelenk 120 einen ersten und einen zweiten Hydraulikzylinder, von denen jeder am Gelenk 28 an den vorderen Rahmen 12 und den hinteren Rahmen 18 gekoppelt ist. Die Betätigungssteuerung des ersten und zweiten Zylinders durch die Steuerung 105 passt die Position des hinteren Rahmens 18 in Bezug auf den vorderen Rahmen an. Andere Arten von Gelenken 120 werden in Betracht gezogen.
Weitere Fahrzeugumgebungssensoren sind unter anderem ein Raddrehzahlsensor 124, ein Querbeschleunigungssensor 126 und ein Trägheitsmesssensor 128. Der Raddrehzahlsensor 124 ist in verschiedenen Ausführungsformen an einem oder mehreren der Räder 14 und 18 angeordnet und bestimmt eine Geschwindigkeit des Rades in Bezug auf einen festen Teil des Fahrzeugs 10, wie etwa die Stützachse. Der Raddrehzahlsensor 124 ist konfiguriert, um ein Raddrehzahlsignal an die ECU 105 zu übertragen, das Drehzahlinformationen des Rads beinhaltet, wenn die Räder Traktion bereitstellen oder wenn das Rad rutscht oder durchdreht. Die ECU 105 ist konfiguriert, um zu bestimmen, wann die Räder Traktion verlieren, rutschen oder durchdrehen, indem die Raddrehzahl mit dem Bodengeschwindigkeitssignal verglichen wird, das durch den Bodengeschwindigkeitssensor 112 erzeugt wird.
Der Querbeschleunigungssensor 122 ist operativ an einer oder mehreren Stellen entweder am vorderen Rahmen 12 oder am hinteren Rahmen 16 mit dem Fahrzeug verbunden. Der Querbeschleunigungssensor 122 beinhaltet in einer oder mehreren Ausführungsformen eine Querbeschleunigungsmessvorrichtung oder einen Sensor, der die Gierrate misst. In einer Ausführungsform beinhaltet der Raddrehzahlsensor 122 zwei oder mehr seitliche Beschleunigungssensoren, wobei sich mindestens einer der Sensoren 122 am vorderen Rahmen 12 und ein anderer der Sensoren am hinteren Rahmen 16 befindet. Der Trägheitsmesssensor 128 bestimmt in verschiedenen Ausführungsformen die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 10 entweder allein oder in Kombination mit dem Querbeschleunigungssensor 122. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Trägheitsmesssensor 128 einen Beschleunigungsmesser, einen Kreisel, ein Gyroskop oder eine Kombination davon.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ferner die Bedienerbenutzerschnittstelle 130, die operativ mit der ECU 105 verbunden ist. Die Benutzerschnittstelle 130 beinhaltet verschiedene Benutzereingaben und/oder -ausgaben zum Bestimmen und/oder Anzeigen des Fahrzeugstatus. Die Benutzerschnittstelle 130 beinhaltet ferner eine oder mehrere Steuermoduseingaben, die dazu konfiguriert sind, das Lenken des knickgelenkten Fahrzeugs für vorbestimmte Lenkbedingungen zu steuern. Eine automatische Steuerein- und - ausschaltvorrichtung 132 ist konfiguriert, um es einem Benutzer zu ermöglichen, das Fahrzeug in einen automatischen Lenkmodus oder in einen manuellen Lenkmodus einzustellen, in dem der Bediener die Lenkung des Fahrzeugs steuert. Wenn die automatische Lenkung eingeschaltet ist, wird ein Drehradius durch die ECU 105 auf Grundlage von Informationen, die im Speicher 142 gespeichert sind, oder auf Grundlage von Informationen, die über die GPS-Antenne 32 empfangen werden, bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Benutzeroberfläche 130 eine Drehradiuseinstellungseingabe, die es dem Benutzer ermöglicht, einen gewünschten Drehradius auszuwählen. Eine Verstärkungssteuervorrichtung 134 ist konfiguriert, um es einem Benutzer zu ermöglichen, einen Verstärkungswert der automatischen Lenkung zu steuern. Beispielsweise befiehlt eine Steuerung mit niedrigerer Verstärkung der automatischen Lenkung, Lenkungseinstellungen mit einer niedrigeren Änderungsrate vorzunehmen, während ein Steuerbefehl mit höherer Verstärkung der automatischen Lenkung befiehlt, Lenkungseinstellungen mit einer höheren Änderungsrate vorzunehmen. Die Verstärkungssteuervorrichtung 134 ermöglicht es daher einem Benutzer, das Ansprechverhalten darauf einzustellen, wie schnell die Lenkungseinstellungen vorgenommen werden.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die ECU 105 einen Computer, ein Computersystem oder andere programmierbare Vorrichtungen. In anderen Ausführungsformen kann die ECU 105 einen oder mehrere Prozessoren 140 (z. B. Mikroprozessoren) und einen zugehörigen Speicher 142 enthalten, der prozessorintern oder prozessorextem sein kann. Der Speicher 142 kann Direktzugriffsspeichervorrichtungen (RAM-Vorrichtungen) enthalten, die den Speicher der ECU 105 umfassen, sowie beliebige andere Speicherarten, z. B. Cache-Speicher, nichtflüchtige oder Sicherungsspeicher, programmierbare Speicher, Flash-Speicher und schreibgeschützte Speicher. Zusätzlich enthält der Speicher in verschiedenen Ausführungsformen einen Speicher, der physikalisch an anderer Stelle als die Verarbeitungsvorrichtungen angeordnet ist, einschließlich eines beliebigen Cache-Speichers in einer Verarbeitungsvorrichtung sowie einer beliebigen Speicherkapazität, wie er beispielsweise in einer Massenspeichervorrichtung oder einem anderen Computer gespeichert ist, der mit der ECU 105 gekoppelt ist. Die Massenspeichervorrichtung kann einen Cache oder einen anderen Datenraum enthalten, der Datenbanken enthalten kann. In anderen Ausführungsformen befindet sich der Speicherplatz in der Cloud, wobei sich der Speicher an einem entfernten Ort befindet, der die gespeicherten Informationen drahtlos an die ECU 105 bereitstellt. Wenn in dieser Offenbarung auf die ECU 105 und den Speicher 142 Bezug genommen wird, werden andere Arten von Steuerungen und andere Arten von Speichern in Betracht gezogen.
Die ECU 105 führt Computersoftwareanwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Datenstrukturen usw. aus oder verlässt sich anderweitig darauf. Als Reaktion auf die von den Sensoren empfangenen Signale sowie von der Motorsteuereinheit 100, der Getriebesteuereinheit 108, dem Bodengeschwindigkeitssensor 112 und der GPS-Antenne 32 empfangene Signale werden Softwareroutinen im mitgelieferten Speicher der ECU 105 oder einem anderen Speicher ausgeführt. Die ECU 105 stützt sich auch auf Computersoftwareanwendungen, um den Vorderradlenkbetrieb sowie die Einstellung am Gelenk einzustellen. In anderen Ausführungsformen befinden sich die Computersoftwareanwendungen in der Cloud. Die ausgeführte Software enthält eine oder mehrere spezifische Anwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Befehlsfolgen, die typischerweise als „Programmcode“ bezeichnet werden. Der Programmcode enthält eine oder mehrere im Speicher befindliche Anweisungen und andere Speichereinrichtungen, die die im Speicher befindlichen Anweisungen ausführen, die auf andere vom System erzeugte Anweisungen ansprechen oder die eine vom Benutzer bediente Benutzerschnittstelle aufweisen.
Der Bediener des Fahrzeugs 10 erhält während des Betriebs Lenksteuermodi, die an der Benutzeroberfläche 130 verfügbar sind. Sowohl der Winkel der lenkbaren Vorderräder 14 als auch der Winkel des Hinterrahmens 16 gegenüber dem Vorderrahmen 12 sind einstellbar. Die Vorderwinkellenkung der Vorderräder 14 ist ohne Verstellung des Gelenkwinkels verstellbar oder die Vorderwinkellenkung ist in Kombination mit einer Verstellung des Gelenkwinkels verstellbar. In einem minimalen Drehradiussteuermodus werden beide Lenksysteme, die vordere Lenkung und die Gelenklenkung in Kombination verwendet, bis das Ende des Fahrwegs erreicht ist. Im minimalen Drehradiussteuermodus folgen die Hinterreifen 18, abhängig vom Pfad, der während des Wendens verfolgt wird, i) nicht den gleichen Spuren wie die Vorderreifen, da sie in unterschiedliche Kurven gelenkt werden, oder ii) den gleichen Spuren.
Für den minimalen Drehradius werden die vorderen Räder 14 auf einen maximalen Winkel gelenkt, während die Gelenkwinkelsteuerung auf den maximalen Winkel gelenkt wird. In einer Ausführungsform beträgt der maximale Lenkwinkel der Vorderräder 5 Grad an der Vorderachse. Der maximale Gelenkwinkel beträgt 38 Grad. Andere maximale vordere Lenkwinkel und maximale Gelenkwinkel werden in Betracht gezogen.
In einem kontrollierten Verkehrssteuermodus werden jedoch das vordere Lenksystem und das knickgelenkte Lenksystem gesteuert, um sicherzustellen, dass die Hinterreifen den gleichen Spuren wie die Vorderreifen folgen. Wenn die Vorderreifen und die Hinterreifen den gleichen Spuren folgen, wird eine Bodenkompaktheit bestimmter Bereiche vermieden, was den Ernteertrag erhöht. Wenn die Reifen jedoch nicht den gleichen Spuren folgen, könnten Bereiche des Feldes, die bepflanzt wurden, verdichtet werden, was möglicherweise den Ernteertrag in diesen Bereichen verringert.
Im kontrollierten Verkehrsmodus wird der Vorderachslenkwinkel relativ zum knickgelenkten Lenkwinkel gesteuert. Für jede Position des knickgelenkten Lenkwinkels gibt es einen entsprechenden Vorderachslenkwinkel, sodass sich Vorderräder und Hinterräder auf demselben Pfad bewegen. Der Vorderachslenkwinkel und der Gelenkwinkel hängen von der endgültigen Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs ab, insbesondere in Bezug auf die Abmessungen der Vorderachse zu den Gelenkachsen und der Hinterachse zu den Gelenkachsen. In einer Ausführungsform ist der Vorderachswinkel gleich dem Gelenkwinkel geteilt durch sieben (7). Das Verhältnis zwischen dem Vorderachslenkwinkel und dem Gelenkwinkel basiert auf dem endgültigen Radstand und der Position der Gelenkachse. In weiteren Ausführungsformen werden andere Verhältnisse zwischen Vorderachslenkwinkel und Gelenkwinkel für den kontrollierten Verkehrsmodus in Betracht gezogen.
In einer Ausführungsform des automatischen Modus stellt das GPS-System eine automatische Steuerung der Lenkung durch ein Feld bereit, das bearbeitet, bepflanzt oder auf dem geerntet wird. In dieser Ausführungsform steht dem Bediener ein kontrollierter Verkehr/minimale Drehung-Selektor 136 auf der Benutzeroberfläche 130 zur Verfügung. In dieser Ausführungsform wird während das GPS-System Richtungsinformationen bereitstellt, um das Fahrzeug durch das Feld zu bewegen, der am Selektor 136 ausgewählte Zustand verwendet, um mit dem Fahrzeug zum Beispiel am Ende der Reihe zu wenden, entweder im kontrollierten Verkehrsmodus oder als minimale Drehung. In einer weiteren Ausführungsform stellt das GPS-System Lenkinformationen in einem Feld bereit, darunter, ob Kurven im kontrollierten Verkehrsmodus, als minimale Drehung oder andere Arten von Kurven genommen werden.
In einer Ausführungsform des Fahrzeugs 10 ist das vordere Lenksystem ein Ackerman-Lenksystem, das den Lenkwinkel der Vorderräder auf ein vorgegebenes Maß begrenzt. Andere Arten von Lenksystemen werden ebenfalls in Betracht gezogen. In einer Ausführungsform der Ackerman-Lenkung ist die Drehung der Vorderräder auf bis zu 7 Grad begrenzt. Andere maximale Lenkwinkel, die größer oder kleiner als 7 Grad sind, werden ebenfalls in Betracht gezogen. Da das Fahrzeug 10 das Gelenk 120 beinhaltet, ist das Fahrzeug 10 in der Lage, bei Bedarf kleinere Drehradien zu erreichen. Die ECU 105 ist dazu konfiguriert, den Drehradius durch Verwendung des Vorderraddrehradius in Kombination mit dem Gelenk des hinteren Rahmens 16 festzulegen. In einem Beispiel erfolgt die Knicklenkung des hinteren Rahmens 16 erst, wenn der durch die Ackerman-Lenkung festgelegte Grenzwert erreicht oder nahezu erreicht ist. Beispielsweise wird durch die Ackerman-Lenkung eine Drehung von 7 Grad vollständig erreicht. In einem weiteren Beispiel ist der hintere Rahmen 16 jedoch in Kombination mit dem Drehen des Vorderrads graduell knickgelenkt verbunden. Um beispielsweise eine Drehung von 7 Grad zu erreichen, wird der Vorderradwinkel auf 4 Grad und der Gelenkwinkel auf 3 Grad eingestellt. Folglich wird ein minimaler Drehradius durch den Drehwinkel der Vorderräder und den Gelenkwinkel des Hinterrahmens 16 in Bezug auf den Vorderrahmen 12 eingestellt.
Die 5-7 veranschaulichen ein Fahrzeug 10 mit verschiedenen Gelenkwinkeln Y und Lenkwinkeln X. Der Gelenkwinkel Y kann ein beliebiger Winkel bis zu einem zulässigen Gelenkwinkel des jeweiligen Fahrzeugs sein. Der vordere Lenkwinkel X kann ein beliebiger Winkel bis zu einem zulässigen vorderen Lenkwinkel des jeweiligen Fahrzeugs sein. 5 veranschaulicht ein Fahrzeug 10 mit den Vorderrädern 14, die in einem Lenkwinkel X relativ zum Vorderrahmen 12 ausgerichtet sind, wobei der Vorderrahmen 12 in Bezug auf einen Hinterrahmen 16 in einem Gelenkwinkel Y knickgelenkt ist. In dieser Ausführungsform beträgt der Winkel X 5 Grad und der Winkel Y 12 Grad. Der Drehwinkel des Fahrzeugs beträgt 17 Grad nach rechts, das Fahrzeug bewegt sich auf der Seite nach links.
6 zeigt ein Fahrzeug 10 mit den Vorderrädern 14, die unter einem Lenkwinkel X relativ zum Vorderrahmen 12 ausgerichtet sind, wobei der Vorderrahmen 12 relativ zum Hinterrahmen 16 unter einem Lenkwinkel Y knickgelenkt ist. In dieser Ausführungsform beträgt der Winkel X 5 Grad und der Winkel Y 25 Grad. Der Drehwinkel des Fahrzeugs beträgt 30 Grad nach rechts, das Fahrzeug bewegt sich auf der Seite nach links.
7 zeigt ein Fahrzeug 10 mit den Vorderrädern 14, die unter einem Lenkwinkel X relativ zum Vorderrahmen 12 ausgerichtet sind, wobei der Vorderrahmen 12 relativ zum Hinterrahmen 16 unter einem Lenkwinkel Y knickgelenkt ist. In dieser Ausführungsform beträgt der Winkel X 5 Grad und der Winkel Y 38 Grad. Der Drehwinkel des Fahrzeugs beträgt 42 Grad nach rechts, das Fahrzeug bewegt sich auf der Seite nach links.
Wenn das Fahrzeug 10 knickgelenkt ist und die Vorderräder 14 in derselben Richtung wie das Gelenk gelenkt werden, wie zum Beispiel in 5-7 gezeigt, ist die Längsachse 152 des Vorderrahmens 12 in einem Winkel Y größer als Null zur Längsachse 156 des Hinterrahmens 16, und die Längsachse 154 der Vorderräder 14 ist in einem Winkel X größer als Null zur Längsachse 152 des Vorderrahmens 12.
8 veranschaulicht ein Fahrzeug 10 mit dem Gelenk X in einer Richtung und dem Lenkwinkel Y in der entgegengesetzten Richtung, wobei die Vorderräder und Hinterräder im Wesentlichen parallel und versetzt sind. Wenn das Fahrzeug 10 knickgelenkt ist und die Vorderräder 14 in die entgegengesetzte Richtung der Gelenkverbindung gelenkt werden, wie zum Beispiel in 8 gezeigt, ist die Längsachse 152 des Vorderrahmens 12 in einem Winkel Y größer als Null zur Längsachse 156 des Hinterrahmens 16, und die Längsachse 154 der Vorderräder 14 ist in einem Winkel X größer als Null in einer entgegengesetzten Richtung des Winkels Y zur Längsachse 152 des Vorderrahmens 12. Wenn die Winkel X und Y im Wesentlichen gleich groß sind, jedoch in entgegengesetzten Richtungen, ist die Längsachse 154 der Vorderräder 14 im Wesentlichen parallel und versetzt zur Längsachse 156 des hinteren Rahmens 16, wie in 8 dargestellt.
9 stellt ein Fahrzeug 10 dar, bei dem die Vorderräder 14 ohne Gelenk gelenkt werden. Wenn die Vorderräder 14 ohne Gelenk gelenkt werden, wie beispielsweise in 9 gezeigt, ist die Längsachse 152 des Vorderrahmens 12 im Wesentlichen parallel und kolinear zur Längsachse 156 des Hinterrahmens 16 und die Längsachse 154 der Vorderräder 14 in einem Winkel X größer als Null zur Längsachse 152 des Vorderrahmens 12.
Folglich beschreibt die vorliegende Offenbarung ein System, das dem Bediener Lenksteuermodi bereitstellt, während Bau-, landwirtschaftliche oder andere Vorgänge unter Verwendung eines knickgelenkten Fahrzeugs mit einer zusätzlichen lenkbaren Vorderachse durchgeführt werden. Im minimalen Drehradiussteuermodus werden beide Lenksysteme verwendet, bis das Ende des Fahrwegs erreicht ist, und die hinteren Reifen folgen möglicherweise nicht immer den gleichen Spuren wie die vorderen Reifen, da sie in unterschiedliche Kurven gelenkt werden. Im kontrollierten Verkehrsmodus werden die Lenksysteme gesteuert, um sicherzustellen, dass die hinteren Reifen den gleichen Spuren wie die vorderen Reifen bei Vorgängen im kontrollierten Verkehrsmodus folgen.
Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, die die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhalten, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen soll diese Anmeldung alle Variationen, Nutzungs- oder Anpassungsmöglichkeiten unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Ferner ist diese Anmeldung dazu bestimmt, Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abzudecken, die in den Rahmen der bekannten oder üblichen Praxis auf dem Fachgebiet fallen, auf das sich diese Offenbarung bezieht, und sich im Rahmen der beigefügten Ansprüche bewegen.

Claims

Knickgelenktes Fahrzeug zum Bewegen entlang einer Oberfläche, umfassend: einen Vorderrahmen, der von den Vorderrädern getragen wird; ein Vorderradlenksystem, das operativ mit den Vorderrädern verbunden und konfiguriert ist, um eine Position der Vorderräder in Bezug auf den Vorderrahmen anzupassen, wobei das Vorderradlenksystem eine Lenksteuereingabe beinhaltet; einen hinteren Rahmen, der drehbar mit dem vorderen Rahmen an einem Drehpunkt gekoppelt ist, der eine Gelenkachse definiert, wobei der hintere Rahmen durch Hinterräder gestützt wird; ein Gelenk, das an oder nahe dem Drehpunkt angeordnet ist, wobei das Gelenk konfiguriert ist, um die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen an der Gelenkachse anzupassen, wobei das Gelenk eine Gelenkeingabe beinhaltet; und eine Benutzereingabe, die operativ mit der Lenksteuereingabe und operativ mit der Gelenkeingabe verbunden ist, wobei die Benutzereingabe eine Steuermoduseingabe beinhaltet, die konfiguriert ist, um die Lenkung des knickgelenkten Fahrzeugs für vorbestimmte Lenkbedingungen automatisch zu steuern.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuermoduseingabe einen minimalen Drehradiussteuermodus oder einen kontrollierten Verkehrssteuermodus beinhaltet.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Benutzereingabe eine Verstärkungssteuereingabe beinhaltet, die konfiguriert ist, um das Ansprechverhalten des Vorderradlenksystems anzupassen, wenn die Vorderräder positioniert werden.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend eine Steuerung, die operativ mit der Lenksteuereingabe, der Gelenkeingabe und der Benutzereingabe verbunden ist, wobei die Steuerung als Reaktion auf den kontrollierten Verkehrssteuermodus ein erstes Steuersignal an die Lenksteuereingabe bereitstellt, um die Vorderräder zu positionieren, und an die Gelenkeingabe, um die Hinterräder zu positionieren.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei als Reaktion auf den kontrollierten Verkehrssteuermodus das erste Steuersignal die Vorderräder und die Hinterräder auf dem gleichen Pfad positioniert, um sicherzustellen, dass die Hinterreifen den gleichen Spuren wie die Vorderräder folgen.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerung als Reaktion auf den Modus mit minimalem Drehradius ein zweites Steuersignal an die Lenkeingabe bereitstellt, um die Vorderräder und die Hinterräder entlang verschiedener Pfade zu positionieren, um einen minimalen Drehradius für das Fahrzeug bereitzustellen.
Knickgelenktes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Steuersignal, das von der Steuerung an die Gelenkeingabe bereitgestellt wird, eines der Folgenden beinhaltet: i) ein Signal, das konfiguriert ist, um den hinteren Rahmen auf Grundlage des Steuersignals, das bei der Lenksteuereingabe bereitgestellt wird, positiv zu positionieren; oder ii) ein Signal, das konfiguriert ist, um eine positive Positionierung des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen zu deaktivieren.
Knickgelenktes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner umfassend eine Antenne zum Empfangen einer Lenkanweisung, um das Fahrzeug entlang der Oberfläche zu lenken, wobei die Steuerung operativ mit der Antenne verbunden ist, um die Lenkanweisung zu empfangen, wobei das Steuersignal, das der Lenksteuereingabe durch die Steuerung bereitgestellt wird, auf der Lenkanweisung basiert.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Benutzeroberfläche, die operativ mit der Steuerung verbunden ist, wobei die Benutzeroberfläche eine Anzeige und die Benutzereingabe beinhaltet, wobei die Benutzereingabe einen automatischen Modus und einen manuellen Modus beinhaltet.
Knickgelenktes Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der automatische Modus eine Eingabe beinhaltet, um den Modus minimaler Drehradius oder den kontrollierten Verkehrssteuermodus auszuwählen.
Automatisches Lenksystem für ein knickgelenktes Arbeitsfahrzeug mit einem vorderen Rahmen, einschließlich eines Vorderradlenksystems, das von Vorderrädern getragen wird, einem hinteren Rahmen, der von Hinterrädern getragen wird und drehbar mit dem vorderen Rahmen an einem Drehpunkt gekoppelt ist, der eine Gelenkachse definiert, einem Gelenk, das konfiguriert ist, um die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen einzustellen, und einem Empfänger, der konfiguriert ist, um eine Lenkanweisung zu empfangen, wobei das automatische Lenksystem Folgendes umfasst: einen Vorderradlenksensor, der operativ mit dem Vorderradlenksystem verbunden ist; einen Gelenkmechanismussensor, der operativ mit dem Gelenk verbunden ist; eine Vorderradlenksteuereingabe, die operativ mit dem Vorderradlenksystem verbunden ist; eine Gelenkeingabe, die operativ mit dem Gelenk verbunden ist; und eine Steuerung, die operativ mit dem Vorderradlenksensor, mit dem Gelenkmechanismussensor, mit der Vorderradlenksteuereingabe, mit der Gelenkeingabe und mit dem Empfänger verbunden ist, um die Lenkanweisung zu empfangen, wobei die Steuerung einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei der Speicher eine Vielzahl von Programmanweisungen darauf gespeichert hat, die als Reaktion auf die Ausführung durch den Prozessor bewirken, dass die Steuerschaltungen: eine Position der Vorderräder mit dem Vorderradlenksensor identifizieren; eine Position der Hinterräder mit dem Gelenkmechanismussensor identifizieren; ein erstes Steuersignal auf Grundlage der Lenkanweisung und der identifizierten Position der Vorderräder erzeugen; ein zweites Steuersignal auf Grundlage der Lenkanweisung und der identifizierten Position der Hinterräder erzeugen; und die Position der Vorderräder auf Grundlage des ersten Steuersignals und die Position der Hinterräder auf Grundlage des zweiten Steuersignals einstellen.
Automatisches Lenksystem nach Anspruch 11, wobei der Prozessor die Steuerung veranlasst, die Vorderräder und die Hinterräder so einzustellen, dass sie dem gleichen Pfad folgen, um sicherzustellen, dass die Hinterräder in gleichen Spuren wie die Vorderräder folgen.
Automatisches Lenksystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Prozessor die Steuerung veranlasst, die Vorderräder und die Hinterräder einzustellen, um den unterschiedlichen Pfaden zu folgen, um einen minimalen Drehradius für das knickgelenkte Fahrzeug zu ermöglichen.
Automatisches Lenksystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend eine Benutzeroberfläche, die operativ mit der Steuerung verbunden ist, wobei die Benutzeroberfläche eine Anzeige und eine Benutzereingabe beinhaltet, wobei die Benutzereingabe einen automatischen Modus und einen manuellen Modus beinhaltet.
Automatisches Lenksystem nach Anspruch 14, wobei der automatische Modus eine Eingabe zum Auswählen des Modus minimaler Drehradius oder des kontrollierten Verkehrssteuermodus beinhaltet.
Automatisches Lenksystem nach Anspruch 15, wobei der kontrollierte Verkehrssteuermodus die Vorderräder und die Hinterräder so einstellt, dass sie dem gleichen Pfad folgen, um sicherzustellen, dass die Hinterräder den gleichen Spuren wie die Vorderräder folgen.
Automatisches Lenksystem nach Anspruch 16, wobei der minimale Drehradiussteuermodus die Vorderräder auf einen maximalen Drehwinkel und das Gelenk auf einen maximalen Drehwinkel einstellt, sodass die Vorderräder und die Hinterräder den unterschiedlichen Pfaden folgen, um einen minimalen Drehradius für das knickgelenkte Fahrzeug zu ermöglichen.
Verfahren zum automatischen Lenken eines knickgelenkten Arbeitsfahrzeugs mit einem vorderen Rahmen, einschließlich eines Vorderradlenksystems, das von Vorderrädern getragen wird, einem hinteren Rahmen, der von Hinterrädern getragen wird und drehbar mit dem vorderen Rahmen an einem Drehpunkt gekoppelt ist, der eine Gelenkachse definiert, einem Gelenk, das konfiguriert ist, um die Position des hinteren Rahmens in Bezug auf den vorderen Rahmen einzustellen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Lenksteuersignals von einem globalen Positionierungssystem am knickgelenkten Arbeitsfahrzeug; Anpassen einer Position der Vorderräder unter Verwendung des Vorderradlenksystems basierend auf dem empfangenen Lenksteuersignal; und Einstellen einer Position der Hinterräder unter Verwendung des Gelenks basierend auf dem empfangenen Lenksteuersignal auf die Position der Hinterräder, um dem gleichen Pfad wie die Vorderräder zu folgen, um sicherzustellen, dass die Hinterräder den gleichen Spuren wie die Vorderräder folgen.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Anpassen einer Position der Hinterräder ferner das Anpassen einer Position der Hinterräder unter Verwendung des Gelenks basierend auf dem empfangenen Lenksteuersignal an die Position der Hinterräder umfasst, um einem anderen Pfad als die Vorderräder zu folgen, um dem knickgelenkten Fahrzeug einen minimalen Drehradius zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 zum Bestimmen des Zustands einer Trackingsteuereingabe, wobei der Zustand einen automatischen Modus oder einen manuellen Modus beinhaltet, und wenn der Zustand der Trackingsteuereingabe der manuelle Modus ist, nicht Einstellen der Position der Vorderräder und nicht Einstellen der Position der Hinterräder auf Grundlage des empfangenen Lenksteuersignals.