IT202100010748A1 - Sistema di controllo migliorato per controllare un braccio azionabile di un veicolo pesante - Google Patents

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IT202100010748A1
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time
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IT102021000010748A
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Antonio Venezia
Andrea Gravili
Stefano Liberti
Adriano Garramone
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Cnh Ind Italia Spa
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?SISTEMA DI CONTROLLO MIGLIORATO PER CONTROLLARE UN BRACCIO AZIONABILE DI UN VEICOLO PESANTE?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione riguarda un sistema di controllo migliorato per controllare un braccio azionabile di un veicolo pesante, in particolare un sistema di controllo per ridurre automaticamente uno strappo (jerk) del braccio azionabile quando il veicolo pesante ? in una operazione di scavo e viaggia in direzione di marcia indietro, per permettere manovre di scavo meno aggressive.
Inoltre, la presente invenzione riguarda un metodo di controllo relativo per controllare il braccio azionabile, un prodotto di programma informatico che esegue il metodo di controllo, un veicolo pesante che comprende il sistema di controllo e un'unit? di controllo compresa nel sistema di controllo.
BACKGROUND DELL?INVENZIONE
Come ? noto, un veicolo pesante dotato di un braccio azionabile ? adatto a svolgere diversi compiti grazie alla capacit? del braccio e alla sua capacit? di manipolare, trasportare e scaricare un carico. Esempi di tali veicoli pesanti sono una pala gommata, un sollevatore telescopico o un escavatore, in cui il braccio azionabile porta, per esempio, una benna.
Durante l'uso di questi veicoli pesanti, i conducenti che li guidano e controllano il braccio azionabile devono azionare attentamente il braccio azionabile quando quest'ultimo ? carico, per evitare il traboccamento del prodotto caricato (ad esempio, terra, granella, ecc.). In particolare, per essere pi? efficienti e ridurre il tempo complessivo per eseguire il compito richiesto, i conducenti generalmente riempiono completamente la benna con il prodotto caricato e controllano manualmente il braccio azionabile nell'eseguire rapidamente manovre consecutive, cos? che non ? raro che parte del prodotto caricato trabocchi e cada a terra, costringendo cos? i conducenti ad eseguire ulteriori manovre per recuperare il materiale traboccato e aumentando il tempo complessivo e la complessit? del compito.
Pertanto, si sente la necessit? di ridurre il traboccamento di materiale caricato dalla benna durante il funzionamento del veicolo pesante.
RIEPILOGO DELL'INVENZIONE
Un obiettivo della presente invenzione ? soddisfare le necessit? summenzionate.
L'obiettivo summenzionato ? conseguito da un sistema di controllo per controllare un braccio azionabile di un veicolo pesante, come rivendicato nella serie di rivendicazioni allegate.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per una migliore comprensione della presente invenzione, nel seguito viene descritta una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:
? la figura 1 ? una vista in prospettiva di un veicolo pesante dotato di un braccio azionabile, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; e
? la figura 2 ? un diagramma a blocchi che mostra schematicamente il veicolo pesante della figura 1, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
La figura 1 mostra, in un sistema di riferimento cartesiano triassiale definito dagli assi X, Y e Z, un veicolo 10 dotato di un braccio azionabile 12. In particolare, il veicolo 10 ? un veicolo pesante (in dettaglio, un veicolo da lavoro), come una pala gommata compatta, un sollevatore telescopico o un escavatore (la figura 1 mostra una pala gommata compatta), guidato da un utente.
Il braccio azionabile 12 comprende una benna 14 e un braccio di sollevamento 12' che accoppia la benna 14 a un corpo principale del veicolo 10. Il braccio azionabile 12 ? dotato di almeno un giunto 16 azionato da un rispettivo attuatore 17 di giunto (attuatore idraulico, in particolare un attuatore cilindrico). Come esempio non limitativo, la figura 1 mostra il braccio azionabile 12 avente due giunti 16 (cio? un giunto di inclinazione e un giunto di sollevamento di braccio di sollevamento, indicati rispettivamente con i numeri di riferimento 16a e 16b) e tre rispettivi attuatori di giunto 17 (cio? un attuatore di inclinazione e due attuatori di sollevamento di braccio di sollevamento, indicati rispettivamente con i numeri di riferimento 17a e 17b).
Inoltre, il veicolo 10 include un dispositivo di acquisizione dei comandi di input 19, come una leva di comando (nel seguito indicata come leva di comando 19), per esempio posto in una cabina 11 del veicolo 10. In uso, l'utente aziona la leva di comando 19 per controllare il braccio azionabile 12, cio? per controllare la traiettoria del braccio azionabile 12.
Come meglio discusso di seguito, l'utente seleziona manualmente un livello di jerk del veicolo 10 (chiamato anche nel seguito jerk selezionato manualmente) tra una pluralit? di jerk selezionabili manualmente quando il veicolo 10 non ? in una modalit? di lavoro predefinita (per esempio, operazione di scavo) e il veicolo 10 sta viaggiando in direzione di marcia avanti, mentre il livello di jerk ? selezionato automaticamente quando il veicolo 10 ? nella modalit? di lavoro predefinita e il veicolo 10 non sta viaggiando in una direzione di marcia avanti (per esempio, sta viaggiando in direzione di marcia indietro).
In particolare, al verificarsi di specifiche condizioni come meglio descritto di seguito, l'utente controlla manualmente il livello di jerk del braccio azionabile 12, in modo che l'aggressivit? della manovra effettuata dal braccio azionabile 12 possa essere modificata a seconda delle condizioni e situazioni di lavoro del veicolo. Per esempio, l'utente pu? scegliere tra una pluralit? di livelli di jerk (per esempio, da 1 a 3, dove 1 corrisponde al jerk basso, 2 corrisponde al jerk medio e 3 corrisponde al jerk alto) per impostare una minore aggressivit? della manovra del braccio azionabile 12 (adatta per manovre che richiedono movimenti lenti e alta precisione) o una maggiore aggressivit? della manovra del braccio azionabile 12 (adatta per manovre che richiedono movimenti veloci e bassa precisione). Il livello di jerk ? impostato dall'utente azionando un mezzo di impostazione dell'aggressivit? 29 che pu? essere, come esempi non limitativi, un interruttore di impostazione dell'aggressivit? 29, per esempio portato dalla leva di comando 19 o dal veicolo 10 (per esempio, situato nella cabina 11).
Come illustrato nella Figura 2, il veicolo 10 comprende inoltre un motore 20 (per esempio, un motore termico) accoppiato meccanicamente a una pompa di braccio 49 (per esempio, una pompa idraulica). Il veicolo 10 comprende inoltre un circuito idraulico di braccio 56 che include gli attuatori di giunto 17 e la pompa di braccio 49 che fornisce energia idraulica agli attuatori di giunto 17 per azionare i giunti 16 del braccio azionabile 12. In particolare, la pompa di braccio 49 pompa un fluido (ad esempio, un fluido sostanzialmente incomprimibile come l'olio) agli attuatori di giunto 17, azionando cos? questi ultimi.
Il veicolo 10 comprende inoltre un circuito idraulico di motore 26 con una pompa idraulica 24 accoppiata meccanicamente al motore 20 e un motore idraulico 27 alimentato dalla pompa idraulica 24 e che alimenta una linea di trasmissione 22 del veicolo 10. In particolare, la pompa idraulica 24 pompa un fluido (ad esempio, un fluido sostanzialmente incomprimibile come l'olio) al motore idraulico 27, azionando cos? quest'ultimo. Pi? in dettaglio, la pompa idraulica 24 ? collegata a livello di fluido a un primo condotto, indicato di seguito come linea idraulica anteriore 24a, che si estende tra la pompa idraulica 24 e il motore idraulico 27 ed ? pressurizzata quando il veicolo 10 si muove in avanti; e la pompa idraulica 24 ? collegata a livello di fluido a un secondo condotto, indicato di seguito come linea idraulica opposta 24b, che si estende tra la pompa idraulica 24 e il motore idraulico 27 ed ? pressurizzata quando il veicolo 10 si muove all?indietro.
In alternativa, il veicolo 10 comprende un motore elettrico (non mostrato) che alimenta la linea di trasmissione 22.
Un'unit? di controllo 30 (per esempio, un'unit? di controllo di veicolo o un controllore o un'unit? di controllo dedicata) del veicolo 10 ? accoppiata elettricamente agli attuatori di giunto 17. Come meglio discusso in seguito, l'unit? di controllo 30 acquisisce i dati di input dal veicolo 10 e, sulla base di questi dati di input, controlla gli attuatori di giunto 17. Come esempio, l'unit? di controllo 30 comprende un'unit? di memorizzazione di dati 34 (indicata nel seguito come memoria 34, come una memoria RAM) e un'unit? di elaborazione 36 accoppiate elettricamente tra loro.
Come meglio discusso in seguito, nell'uso, l'unit? di controllo 30 riceve segnali di sensore da una pluralit? di mezzi sensori. I segnali di sensore sono indicativi delle condizioni di lavoro del veicolo 10, ad esempio di un'operazione di scavo.
In particolare, in uso, l?unit? di controllo 30 riceve un segnale di velocit? di veicolo proveniente da un sensore di velocit? 40 portato dal veicolo 10. Il segnale di velocit? di veicolo ? indicativo di una velocit? del veicolo 10 che viaggia sul terreno. Per esempio, la velocit? del veicolo ? ottenuta da un sensore di velocit? delle ruote di un tipo noto, o ? calcolata in base alla velocit? di rotazione del motore.
L'unit? di controllo 30 riceve inoltre un segnale di stato di trasmissione indicativo di uno stato attualmente impegnato di una trasmissione del veicolo 10 (cio?, trasmissione di marcia in avanti, in folle o di marcia indietro). Per esempio, il segnale di stato di trasmissione ? acquisito da un interruttore FNR 42 del veicolo 10, di un tipo di per s? noto.
L'unit? di controllo 30 riceve inoltre un segnale di stato di funzione idraulica che indica uno stato del circuito idraulico di braccio 56 (cio?, il circuito idraulico di braccio 56 ? abilitato o disabilitato, e il fluido sta circolando o meno nel circuito idraulico di braccio 56, fornendo o meno potenza agli attuatori di giunto 17). Per esempio, il segnale di stato di funzione idraulica ? acquisito da un interruttore di attivazione di funzione idraulica 44 del veicolo 10, di un tipo di per s? noto, che accende o spegne il circuito idraulico di braccio 56 (cio?, che controlla gli attuatori di giunto 17).
L'unit? di controllo 30 riceve inoltre segnali di pressione idraulica da uno o pi? sensori di pressione 46 nel circuito idraulico di motore 26, indicativi della pressione idraulica del fluido che circola nel circuito idraulico di motore 26. In particolare, un primo segnale di pressione idraulica viene ricevuto da un primo sensore di pressione 46a, posto nella linea idraulica anteriore 24a del circuito idraulico di motore 26. Inoltre, opzionalmente, un secondo segnale di pressione idraulica ? ricevuto da un secondo sensore di pressione 46b, posto nella linea idraulica opposta 24b del circuito idraulico di motore 26, in modo che l'unit? di controllo 30 possa calcolare una differenza relativa del primo e del secondo segnale di pressione idraulica.
L'unit? di controllo 30 acquisisce inoltre, da uno o pi? sensori di motore 48 portati dal motore 20, un segnale di velocit? di motore indicativo della velocit? di rotazione del motore 20. Per esempio, uno o pi? sensori di motore 48 sono sensori di velocit? di rotazione.
L'unit? di controllo 30 acquisisce inoltre un segnale di posizione di braccio di sollevamento e un segnale di posizione di benna proveniente dai sensori di posizione di braccio 28 portati dal braccio azionabile 12, il segnale di posizione di braccio di sollevamento e il segnale di posizione di benna sono indicativi delle posizioni del braccio di sollevamento 12' e, rispettivamente, della benna 14. Per esempio, i sensori di posizione di braccio 28 acquisiscono i dati dei giunti 16 (per esempio, nello spazio dei giunti). Secondo una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa della presente invenzione, illustrata nella Figura 1, i sensori di posizione di braccio 28 comprendono un sensore angolare di inclinazione 28a accoppiato al giunto di inclinazione 16a e un sensore angolare di braccio di sollevamento 28b accoppiato al giunto di sollevamento di braccio di sollevamento 16b. Il sensore angolare di inclinazione 28a e il sensore angolare di braccio di sollevamento 28b acquisiscono le posizioni angolari del giunto di inclinazione 16a e, rispettivamente, del giunto di sollevamento di braccio di sollevamento 16b. Da questi dati, le posizioni del braccio di sollevamento 12' e della benna 14 sono calcolate secondo tecniche di per s? note, per esempio dall'unit? di controllo 10. Come esempio, la posizione del braccio di sollevamento 12' ? calcolata come un angolo relativo del braccio di sollevamento 12' rispetto alla posizione a terra (ad esempio, uno spostamento angolare del braccio di sollevamento 12' rispetto a una posizione angolare del braccio di sollevamento 12' quando quest'ultimo ? impostato in posizione a terra, ad es. quando gli attuatori di sollevamento di braccio di sollevamento 17b sono completamente retratti) e la posizione della benna 14 ? calcolata come un angolo relativo della benna 14 rispetto a una posizione di scarico della benna 14 (ad es., uno spostamento angolare della benna 14 rispetto a una posizione angolare della benna 14 quando quest'ultima ? impostata in posizione di scarico, ad esempio quando l'attuatore di inclinazione 17a ? completamente retratto).
L'unit? di controllo 30 acquisisce inoltre un segnale di pompa indicativo di una corrente di controllo dello spostamento della pompa idraulica 24. In particolare, lo spostamento della pompa idraulica 24 ? controllabile attraverso una corrente di ingresso (cio?, la corrente di controllo) che ? una funzione della velocit? del motore e, pi? in dettaglio, si basa su una curva caratteristica in due variabili che sono la velocit? del motore e la corrente di ingresso precedentemente utilizzata. Per esempio, il segnale di pompa ? acquisito da un mezzo di controllo di pompa 50 azionabile per controllare lo spostamento della pompa idraulica 24.
L'unit? di controllo 30 acquisisce inoltre il livello di jerk selezionato impostato dall'utente attraverso l'interruttore di impostazione dell'aggressivit? 29.
Durante l'uso del veicolo 10, l'unit? di controllo 30 (in dettaglio, l'unit? di elaborazione 36) acquisisce il segnale di velocit? di veicolo, il segnale di stato di trasmissione, il segnale di stato di funzione idraulica, il primo segnale di pressione idraulica, il segnale di velocit? di motore, i segnali di posizione di braccio di sollevamento e di benna, il segnale di pompa e il livello di jerk selezionato sia in un istante di tempo considerato (o corrente) (ad esempio, t=t*) sia durante un periodo di tempo predeterminato precedente (ad esempio, ?T) immediatamente precedente l'istante di tempo considerato t=t*. In altre parole, questi segnali sono acquisiti a t*-?T < t ? t*. Per esempio, i segnali acquisiti sono memorizzati temporaneamente nella memoria 34.
Se il segnale di stato di trasmissione all?istante di tempo considerato t=t* non ? indicativo dello stato di marcia indietro (per esempio, ? indicativo dello stato di marcia avanti), l'unit? di controllo 30 (in dettaglio, l'unit? di elaborazione 36) genera all?istante di tempo considerato t=t* un comando di jerk che ? indicativo del livello di jerk selezionato manualmente dall'utente all?istante di tempo considerato t=t*.
Se il segnale di stato della trasmissione all?istante di tempo considerato t=t* ? indicativo dello stato di marcia indietro, l'unit? di controllo 30 (in dettaglio, l'unit? di elaborazione 36) confronta il segnale di velocit? di veicolo, il segnale di stato della trasmissione, il segnale di stato di funzione idraulica, il primo segnale di pressione idraulica, il segnale di velocit? di motore, i segnali di posizione di braccio di sollevamento e di benna e il segnale di pompa, acquisiti durante il periodo di tempo predeterminato precedente ?T, con i rispettivi segnali di riferimento che sono, per esempio, memorizzati nella memoria 34. Questo viene fatto per valutare se una condizione di lavoro predeterminata (cio?, condizione di scavo e marcia indietro inserita) del veicolo 10 ? verificata. Sulla base del risultato del confronto, l'unit? di controllo 30 (in dettaglio, l'unit? di elaborazione 36) genera all?istante di tempo considerato t=t* il comando di jerk che ? indicativo o del livello di jerk selezionato manualmente dall'utente all?istante di tempo considerato t=t* (in dettaglio, se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo 10 non ? verificata, cio? il veicolo 10 non ? in condizione di scavo e/o la marcia avanti ? inserita) o di un livello di jerk predeterminato (in dettaglio, se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo 10 ? verificata, cio? il veicolo 10 ? in condizione di scavo e la marcia indietro ? inserita).
Il comando di jerk generato dall'unit? di controllo 30 ? usato per controllare il braccio azionabile 12, secondo tecniche di per s? note.
In dettaglio, il livello di jerk predeterminato (o, per semplicit?, il jerk predeterminato) ? il livello di jerk pi? basso che l'utente pu? selezionare manualmente o un livello di jerk che ? inferiore al livello di jerk che ? stato selezionato manualmente all?istante di tempo considerato t=t*. Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il livello di jerk predeterminato ? il livello di jerk pi? basso che l'utente pu? selezionare manualmente (cio?, livello di jerk uguale a 1), corrispondente quindi all'aggressivit? pi? bassa che pu? essere selezionata per il controllo del braccio azionabile 12. Secondo una forma di realizzazione diversa della presente invenzione, il livello di jerk predeterminato corrisponde al livello di jerk selezionato manualmente all?istante di tempo considerato t=t*, che ? diminuito di una quantit? di jerk predefinita (per esempio, se l'utente seleziona il livello di jerk affinch? sia uguale a 3 e la quantit? di jerk predefinita ? uguale a 1, il livello di jerk predeterminato ? 2), in modo che l'aggressivit? delle manovre del braccio azionabile 12 sia inferiore a quella selezionata manualmente ma ancora dipendente da quest'ultima. Secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, il livello di jerk predeterminato ? inferiore a qualsiasi livello di jerk che pu? essere selezionato manualmente dall'utente (per esempio, il livello di jerk predeterminato ? 0), in modo che l'aggressivit? della manovra del braccio azionabile 12 sia minimizzata.
Inoltre, la durata del periodo di tempo predeterminato precedente ?T pu? essere selezionata manualmente dall'utente, per esempio all'avvio del veicolo 10. Secondo un esempio non limitativo, il periodo di tempo predeterminato precedente ?T ? di circa 3 secondi.
Pi? in particolare, il comando di jerk all?istante di tempo considerato t=t* ? impostato per essere indicativo del livello di jerk predeterminato se lo stato di trasmissione ? in stato di marcia indietro all?istante di tempo considerato t=t* ed ? in stato di marcia avanti durante il periodo di tempo predeterminato precedente ?T, e se le seguenti condizioni sono verificate durante il periodo di tempo predeterminato precedente ?T:
- la velocit? del veicolo ? inferiore a una velocit? di soglia del veicolo (per esempio, pari a circa 3 Km/h);
- lo stato di funzione idraulica ? abilitato (cio?, il circuito idraulico di braccio 56 ? abilitato);
- la pressione idraulica del fluido della linea idraulica anteriore 24a del circuito idraulico di motore 26 ? maggiore di una pressione idraulica di soglia (ad esempio, pari a circa 250 bar);
- la velocit? di rotazione del motore 20 ? superiore a una velocit? di soglia del motore (ad esempio, pari a circa 1500 giri/min);
- la posizione del braccio di sollevamento 12' ? compresa in un intervallo predefinito di posizioni di braccio di sollevamento (per esempio, la distanza relativa del braccio di sollevamento 12' rispetto al terreno ? inferiore a una distanza di soglia di braccio di sollevamento, per esempio pari a circa 50 cm);
- la posizione della benna 14 ? compresa in un intervallo predefinito di posizioni della benna (per esempio, l'angolo relativo della benna 14 rispetto al terreno ? compreso tra un angolo di soglia inferiore della benna e un angolo di soglia superiore della benna, per esempio pari a circa /-10?); e
- la corrente di controllo della pompa idraulica 24 ? maggiore di una corrente di controllo di soglia (ad esempio, pari a circa 600mA).
D'altra parte, il comando di jerk all?istante di tempo considerato t=t* ? impostato per essere indicativo del livello di jerk selezionato manualmente dall'utente all?istante di tempo considerato t=t* se lo stato di trasmissione non ? in stato di marcia indietro all?istante di tempo considerato t=t* o ? in stato di marcia indietro all?istante di tempo considerato t=t* ma non in stato di marcia avanti durante il periodo di tempo predeterminato precedente ?T o se almeno una delle condizioni precedentemente descritte non ? verificata ad uno o pi? istanti di tempo che sono compresi nel periodo di tempo predeterminato precedente ?T (in altre parole, in corrispondenza di qualsiasi istante di tempo t*-?T < t < t*).
L'unit? di controllo 30, l'interruttore di impostazione dell'aggressivit? 29, i sensori di motore 48, il sensore di velocit? di veicolo 40, l'interruttore FNR 42, l'interruttore di attivazione della funzione idraulica 44, il mezzo di controllo di pompa 50, i sensori di posizione di braccio 28, i sensori di pressione 46 e opzionalmente la leva di comando 19 formano un sistema di controllo di veicolo 10. Il sistema di controllo implementa, tramite l'unit? di controllo 30, un metodo di controllo come discusso in precedenza per generare il comando di jerk e quindi per controllare il braccio azionabile 12.
Alla luce di quanto sopra, i vantaggi del sistema di controllo secondo l'invenzione sono evidenti.
In particolare, il sistema di controllo del veicolo 10 permette di ridurre automaticamente il jerk del braccio azionabile 12 quando il veicolo 10 ? in una operazione di scavo e sta viaggiando in direzione di marcia indietro (cio?, lo stato di trasmissione ? lo stato di marcia indietro), in modo che un prodotto (ad esempio, terra, granella, ecc.) caricato nella benna 14 non trabocchi sul terreno mentre il veicolo 10 sta eseguendo le manovre. Tuttavia, quando il veicolo 10 non ? in una operazione di scavo e viaggia in direzione di marcia avanti, il jerk ? quello selezionato manualmente dall'utente, cos? che in questo caso il braccio azionabile 12 pu? essere azionato con una maggiore aggressivit? (cio?, a una velocit? pi? alta) che ? scelta dall'utente.
Questo controllo automatico aumenta il comfort e l'efficienza dell'utente che guida il veicolo 10 durante le operazioni di scavo.
Selezionando automaticamente l'aggressivit? corretta del braccio di sollevamento e della benna durante le operazioni di scavo, l'operazione di scavo ? semplificata e la sua efficienza ? ottimizzata. In particolare, quando l'utente si avvicina alla pila con il veicolo 10 in marcia in avanti, l'aggressivit? ? quella selezionata manualmente dall'utente mentre, quando l'utente inserisce la marcia indietro con la benna 14 completamente carica, l'aggressivit? del braccio di sollevamento e della benna viene automaticamente ridotta per evitare il traboccamento del prodotto caricato della benna 14, aumentando cos? il comfort dell'utente e l'efficienza dell'operazione.
? chiaro che si possono fare delle modifiche al sistema di controllo descritto, che non vanno oltre l'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.
Per esempio, anche se in precedenza sono stati discussi solo i livelli di jerk, le stesse considerazioni si applicano con un comando di jerk selezionato pi? generale fornito dall'utente. Per esempio, il comando di jerk selezionato pu? essere un livello di jerk (cio?, un valore costante di jerk) o un profilo di jerk (cio?, profili di jerk dipendenti dal tempo e variabili nel tempo).
Inoltre, la benna 14 pu? essere sostituita da un elemento di carico pi? generale (ad esempio, una benna per il letame o una forca).

Claims (12)

RIVENDICAZIONI
1. Sistema di controllo per controllare un braccio azionabile (12) di un veicolo pesante (10) azionabile da un utente, il sistema di controllo comprendendo:
- un mezzo di impostazione di aggressivit? (29) azionabile dall'utente per selezionare manualmente un jerk tra una pluralit? di jerk selezionabili manualmente, per controllare il braccio azionabile (12);
- un mezzo di selezione di stato di trasmissione (42) azionabile dall'utente per selezionare uno stato di trasmissione per controllare una trasmissione del veicolo pesante (10);
- una pluralit? di mezzi sensori (48, 40, 44, 46, 50, 28) configurati per acquisire una rispettiva pluralit? di segnali di sensore indicativi di condizioni di lavoro del veicolo pesante (10); e
- un'unit? di controllo (30) accoppiata al mezzo di impostazione di aggressivit? (29), al mezzo di selezione di stato di trasmissione (42) e ai mezzi sensori,
in cui l'unit? di controllo (30) ? configurata per: - ricevere, ad un istante di tempo corrente (t*) e durante un periodo di tempo predeterminato precedente (?T) che precede immediatamente l'istante di tempo corrente (t*), lo stato di trasmissione dal mezzo di selezione di stato di trasmissione (42), il jerk selezionato manualmente dal mezzo di impostazione di aggressivit? (29) e i segnali di sensore dai mezzi sensori;
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) non ? indicativo di uno stato di marcia indietro, generare all?istante di tempo corrente (t*) un comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) ? indicativo dello stato di marcia indietro, confrontare lo stato di trasmissione e i segnali di sensore, acquisiti durante il periodo di tempo predeterminato precedente (?T), con segnali di riferimento per valutare se una condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata;
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) non ? verificata, generare all?istante di tempo corrente (t*) il comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata, generare all?istante di tempo corrente (t*) il comando di jerk che ? indicativo di un jerk predeterminato,
in cui il comando di jerk ? configurato per controllare un jerk del braccio azionabile (12), e
in cui il jerk predeterminato ? il jerk pi? basso selezionabile manualmente tra i jerk selezionabili manualmente, o ? inferiore al jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*).
2. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi sensori (48, 40, 44, 46, 50, 28) comprendono:
- un sensore di velocit? di veicolo (40) configurato per acquisire un segnale di velocit? di veicolo indicativo di una velocit? del veicolo pesante (10);
- un interruttore di attivazione di funzione idraulica (44) operabile per generare un segnale di stato di funzione idraulica indicativo dello stato di un circuito idraulico di braccio (56) del veicolo pesante (10);
- uno o pi? sensori di pressione (46) configurati per acquisire un segnale di pressione idraulica indicativo di una pressione idraulica di un fluido in un circuito idraulico di motore (26) del veicolo pesante (10);
- uno o pi? sensori di motore (48) configurati per acquisire un segnale di velocit? di motore indicativo di una velocit? di rotazione di un motore (20) del veicolo pesante (10);
- sensori di posizione di braccio (28) configurati per acquisire un segnale di posizione di braccio di sollevamento e un segnale di posizione di benna indicativi di posizioni di un braccio di sollevamento (12') del braccio azionabile (12) e, rispettivamente, di un elemento di carico (14) del braccio azionabile (12); e
- un mezzo di controllo di pompa (50) operabile per generare un segnale di pompa indicativo di una corrente di controllo di una pompa idraulica (24) del circuito idraulico di motore (26).
3. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 2, in cui la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata:
se lo stato di trasmissione durante il periodo di tempo predeterminato precedente (?T) ? indicativo dello stato di marcia avanti, e
se durante il periodo di tempo predeterminato precedente (?T), sono verificate le seguenti condizioni:
- la velocit? del veicolo pesante (10) ? inferiore ad una velocit? di soglia del veicolo;
- lo stato di un circuito idraulico di braccio (56) ? abilitato;
- la pressione idraulica del fluido nel circuito idraulico di motore (26) ? maggiore di una pressione idraulica di soglia;
- la velocit? di rotazione del motore (20) ? superiore a una velocit? di soglia del motore;
- le posizioni di braccio di sollevamento (12') e dell'elemento di carico (14) sono comprese in un intervallo predefinito di posizioni di braccio di sollevamento e, rispettivamente, in un intervallo predefinito di posizioni di benna; e
- la corrente di controllo della pompa idraulica (24) ? maggiore di una corrente di controllo di soglia.
4. Sistema di controllo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il segnale di pressione idraulica ? acquisito attraverso un primo sensore di pressione (46a) dell'uno o pi? sensori di pressione (46), il primo sensore di pressione (46a) essendo posto in corrispondenza di una linea idraulica anteriore (24a) del circuito idraulico di motore (26).
5. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'unit? di controllo (30) ? ulteriormente configurata per controllare il braccio azionabile (12) in base al comando di jerk.
6. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il jerk predeterminato corrisponde al jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*), diminuito di una quantit? di jerk predefinita.
7. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il jerk predeterminato ? inferiore a ciascuno dei jerk selezionabili manualmente.
8. Sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il periodo di tempo predeterminato precedente (?T) ha una durata che ? selezionata manualmente dall'utente.
9. Veicolo pesante (10) comprendente un sistema di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.
10. Metodo di controllo per controllare un braccio azionabile (12) di un veicolo pesante (10) azionabile da un utente e comprendente un sistema di controllo, il sistema di controllo comprendendo:
- un mezzo di impostazione di aggressivit? (29) azionabile dall'utente per selezionare manualmente un jerk selezionabile manualmente tra una pluralit? di jerk selezionabili manualmente, per controllare il braccio azionabile (12);
- un mezzo di selezione di stato di trasmissione (42) azionabile dall'utente per selezionare uno stato di trasmissione per controllare una trasmissione del veicolo pesante (10);
- una pluralit? di mezzi sensori (48, 40, 44, 46, 50, 28) configurati per acquisire una rispettiva pluralit? di segnali di sensore indicativi di condizioni di lavoro del veicolo pesante (10); e
- un'unit? di controllo (30) accoppiata al mezzo di impostazione di aggressivit? (29), al mezzo di selezione di stato di trasmissione (42) e ai mezzi sensori,
il metodo di controllo comprendendo le fasi di:
- ricevere, da parte dell'unit? di controllo (30), ad un istante di tempo corrente (t*) e durante un periodo di tempo predeterminato precedente (?T) che precede immediatamente l'istante di tempo corrente (t*), lo stato di trasmissione dal mezzo di selezione di stato di trasmissione (42), il jerk selezionato manualmente dal mezzo di impostazione di aggressivit? (29) e i segnali di sensore dai mezzi sensori;
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) non ? indicativo di uno stato di marcia indietro, generare, da parte dell'unit? di controllo (30) all?istante di tempo corrente (t*), un comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) ? indicativo dello stato di marcia indietro, confrontare, da parte dell'unit? di controllo (30), lo stato di trasmissione e i segnali di sensore, acquisiti durante il periodo di tempo predeterminato precedente (?T), con segnali di riferimento per valutare se una condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata;
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) non ? verificata, generare, da parte dell'unit? di controllo (30) all?istante di tempo corrente (t*), il comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata, generare, da parte dell'unit? di controllo (30) all?istante di tempo corrente (t*), il comando di jerk che ? indicativo di un jerk predeterminato,
in cui il comando di jerk ? configurato per controllare un jerk del braccio azionabile (12), e
in cui il jerk predeterminato ? il jerk pi? basso selezionabile manualmente tra i jerk selezionabili manualmente, o ? inferiore al jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*).
11. Prodotto di programma per elaboratore memorizzabile in un'unit? di controllo (30), il programma per elaboratore essendo progettato in modo che, quando eseguito, l'unit? di controllo (30) diventi configurata per eseguire un metodo di controllo secondo la rivendicazione 10.
12. Unit? di controllo (30) configurata per essere accoppiata a:
- un mezzo di impostazione di aggressivit? (29) azionabile da un utente per selezionare manualmente un jerk selezionato manualmente tra una pluralit? di jerk selezionabili manualmente, per controllare un braccio azionabile (12) di un veicolo pesante (10) azionabile dall'utente;
- un mezzo di selezione di stato di trasmissione (42) azionabile dall'utente per selezionare uno stato di trasmissione per controllare una trasmissione del veicolo pesante (10); e
- una pluralit? di mezzi sensori (48, 40, 44, 46, 50, 28) configurati per acquisire una rispettiva pluralit? di segnali di sensore indicativi di condizioni di lavoro del veicolo pesante (10),
in cui l'unit? di controllo (30) ? configurata per: - ricevere, ad un istante di tempo corrente (t*) e durante un periodo di tempo predeterminato precedente (?T) che precede immediatamente l'istante di tempo corrente (t*), lo stato di trasmissione dal mezzo di selezione di stato di trasmissione (42), il jerk selezionato manualmente dal mezzo di impostazione di aggressivit? (29) e i segnali di sensore provenienti dai mezzi sensori;
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) non ? indicativo di uno stato di marcia indietro, generare all?istante di tempo corrente (t*) un comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se lo stato di trasmissione all?istante di tempo corrente (t*) ? indicativo dello stato di marcia indietro, confrontare lo stato di trasmissione e i segnali di sensori, acquisiti durante il periodo di tempo predeterminato precedente (?T), con segnali di riferimento per valutare se una condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata;
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) non ? verificata, generare all?istante di tempo corrente (t*) il comando di jerk che ? indicativo del jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*);
- se la condizione di lavoro predeterminata del veicolo pesante (10) ? verificata, generare all?istante di tempo corrente (t*) il comando di jerk che ? indicativo di un jerk predeterminato,
in cui il comando di jerk ? configurato per controllare un jerk del braccio azionabile (12), e
in cui il jerk predeterminato ? il jerk pi? basso selezionabile manualmente tra i jerk selezionabili manualmente, o ? inferiore al jerk selezionato manualmente selezionato all?istante di tempo corrente (t*).
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US6633805B2 (en) * 2001-07-13 2003-10-14 Deere & Company Control system for reverser transmission having aggressive and non-aggressive modes
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