铰接机器以及用于其的铰接控制系统和方法技术方案

一种用于机器(20)的铰接控制系统(70)可以包括实际转向传感器(80)、定时器(82)和控制器(72)，实际转向传感器(80)配置为提供指示实际转向角的信号，定时器(82)配置为提供指示经过的预定时段的信号，控制器(72)与实际转向传感器(80)和定时器(82)连通。控制器(72)可以配置为基于从实际转向传感器(80)和定时器(82)接收的信号来将自动铰接调节至零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动铰接的动态死区
本专利技术总体涉及铰接机器，更具体而言，涉及用于铰接机器的铰接控制系统和方法。
技术介绍
运土机器，诸如机动平路机，一般用来将建筑工地或道路的表面整修为最终形状和轮廓。机动平路机可被铰接，包括在铰接接头处连接在一起的前机架和后机架。例如，前机架可支承叶片，以用于对建筑工地或道路的表面进行平整，并且后机架可支承操作员驾驶室和发动机。发动机可操作性地联接至一组后轮胎，以用于机器的主要推进。该组后轮胎可包括带有两个串列的轴的两对轮胎，而前机架可在前轴上包括一对轮胎。通常，机器的转向是前轮胎转向和前机架相对于后机架的铰接两者的作用。由于转向、控制铰接和定位叶片目前需要很多控制，因此操作员可在操作期间遭受困难和疲劳。因此，需要完善的铰接控制系统和方法，以帮助最小化用于铰接控制的操作员输入，从而使得机器的总体操作方便。例如，标题为“带有自动铰接控制的转向系统”的美国专利第8,548,680号描述了一种为具有前轮转向的铰接机器改善转向控制的系统和方法。’680专利的系统从操作员接收转向命令。基于转向命令或指示前轮转向角的信号，’680专利的系统自动命令铰接，以使后机架会始终追踪机器的前机架。因而，’680专利的控制器基于转向角而自动控制铰接角。应理解，除非在一定程度上明确指出，任何特定问题的解决方案都不是对本专利技术的或所附权利要求书的范围的限制。另外，此
技术介绍
部分讨论了由本专利技术人所做的观察；除非所示专利的内容代表了公开，此部分所包括的任何观察都不表明该观察代表已知的现有技术。关于所标识的专利，其前述概述并不意图改变或补充现有技术文献本身；任何差异或差别都应该由该文献本身的引用来解决。
技术实现思路
根据一个实施例，一种用于机器的铰接控制系统可以包括实际转向传感器、定时器和控制器。实际转向传感器配置为提供指示实际转向角的信号，定时器配置为提供指示经过的预定时段的信号，控制器与实际转向传感器和定时器通信。控制器可配置为基于从实际转向传感器和定时器接收的信号来将自动铰接调节至零。根据另一个实施例，公开了一种用于控制机器的铰接的方法。该机器可以具有控制器。该方法可包括：控制器确定机器正在直线行进方向上行驶；以及该控制器在确定机器正在直线行进方向上行驶时增大铰接误差的标准死区。根据再一个实施例，一种铰接机器可包括第一机架、第二机架、和实际转向传感器、以及控制器。第一机架可包括第一牵引设备和转向装置，转向装置能够操作以控制第一牵引设备的实际转向角。第二机架可在铰接接头处枢转地联接至第一机架，且可以包括第二牵引设备。实际转向传感器可配置为提供指示第一牵引设备的实际转向角的信号。控制器可与第一机架、第二机架和实际转向传感器可操作地通信。控制器可以配置为当第一牵引设备的实际转向角在实际转向角的死区范围内时将第一机架与第二机架之间的铰接角调节至零。当结合附图阅读下文详细描述时，这些和其他方面以及特征将变得更为显而易见。此外，尽管关于具体示例性实施例公开了各种特征，然而应理解，在任何示例性实施例都不脱离本专利技术范围的情况下，各种特征可相互组合、或单独使用。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例构造的机器的侧视图；图2是图1机器的图解顶视图；图3是图1机器的操纵杆的透视图；图4是用于图1机器的铰接控制系统的方框图；以及图5是示出了根据另一个实施例的用于控制机器的铰接的方法的流程图。虽然本专利技术易于做出各种修改和替代构造，但是其某些说明性实施例将在下文中详细示出和描述。本专利技术并不限于所公开的具体实施例，相反本专利技术包括所有的修改、替代构造、以及其等效形式。具体实施方式本专利技术提供了一种用于控制机器的铰接的系统和方法。该系统和方法提供带有动态死区的自动铰接控制，来消除对围绕中心的较小转向修正的过灵敏性。例如，当操作员对沿直线行进方向的机器进行转向时(例如，在不平坦表面上)，不是跟随机器的转向角进行自动铰接，而是可在转向角的死区范围内将铰接角调节至零。因此，可减少在自动铰接模式期间机器的不期望的铰接或摆动。此外，该系统和方法可能要求在应用死区之前满足某些条件，来确保达到零的铰接是适当的。现在将详细参考具体实施例或特征，其示例在附图中示出。通常，在整个附图中对应的参考编号用来表示相同或对应的部件。图1示出了和本专利技术的某些实施例一致的机器20。应理解，尽管机器20被例示为机动平路机，然而该机器可以是任何其他铰接类型。正如这里所使用的，术语“机器”是指执行驱动操作的移动式机器，该驱动操作涉及与特定工业(例如但并不限于，景观美化、建筑、采矿、农业、运输、林业等)相关联的物理运动。机器的非限制性示例包括商业和工业机器，诸如机动平路机、卡车、运土车辆、采矿车辆、反铲挖土机、材料搬运装备、农业装备、海洋船舶、公路用车辆、或在工作环境中运行的其他类型的机器。还应理解，机器20主要是为了说明性目的而示出，以辅助公开各种实施例的特征，且图1并未描绘机器的所有组件。如图1和图2所示，机器20可包括前机架22、后机架24和枢转地连接前机架22和后机架24的铰接接头26。该机器可进一步包括叶片组件28(和/或其他工作器具)，叶片组件28可用来移动叶片30，以用于对建筑工地或道路的表面进行平整。前机架22可支承叶片组件28和带有一对前轮34(或其他牵引设备)的前轴32。后机架24可支承操作员驾驶室36、发动机38(或其他动力源)和带有两对串列的后轮42(或其他牵引设备)的后轴40。应理解，其他配置当然也是可能的。机器20的转向可通过前轮转向和机器铰接两者的组合来实现。转向装置44可包括连杆和液压缸(未示出)，可用来使前轮34围绕前轮枢转点46转向。例如，如图2所示，实际转向角θ可被限定在平行于前机架22的纵向轴线50的纵向轴线48和前轮34的纵向轴线52之间。实际转向角θ的原点可在前轮枢转点46处。在一个示例中，实际转向角θ的范围可在-50°至50°之间，其中0°被认为是前轮34的纵向轴线52与纵向轴线48的对齐，正值θ与右转向相关联，且负值θ与左转向相关联。然而，其他数值范围和参考当然也是可能的。尽管只结合前轮34的右前轮示出，但是应理解实际转向角θ也同样适用于前轮34的左前轮。铰接缸54连接在前机架22和后机架24之间，可用来使前机架22围绕铰接接头26相对于后机架24枢转。例如，如图2所示，实际铰接角α可被限定在前机架22的纵向轴线50和后机架24的纵向轴线56之间。实际铰接角α的原点可在铰接接头26处。在一个示例中，实际铰接角α的范围可在-20°至20°之间，其中在这个特定的示例中，0°被认为是前机架22的纵向轴线50和后机架24的纵向轴线56的对齐，正值角α与右铰接相关联，且负值角α与左铰接相关联。然而，其他数值范围和参考当然也是可能的。机器20的操作员可经由操作员界面手动控制转向和铰接。如图3所示，操作员可操控操纵杆58和/或其他类型的操作员控制来输入期望转向角β和期望铰接角ω(或铰接角α的期望变化率)。例如，操作员可在右方向60或左方向62上相对于中性轴线64倾斜操纵杆58，来分别使机器20向右或向左转向。操纵杆58相对于中性轴线64的位置可代表期望转向角β、或操作员为了控制前轮转向和实际转向角θ而希望使机器20转向的角量。例如，正值β可与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机器的铰接控制系统(70)，其包括：实际转向传感器(78)，其配置为提供指示实际转向角的信号；定时器(82)，其配置为提供指示经过的预定时段的信号；以及与所述实际转向传感器(78)和所述定时器(82)通信的控制器(72)，所述控制器(72)配置为基于从所述实际转向传感器(78)和所述定时器(82)接收的信号而将自动铰接调节至零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 US 14/3237141.一种用于机器的铰接控制系统(70)，其包括：实际转向传感器(78)，其配置为提供指示实际转向角的信号；定时器(82)，其配置为提供指示经过的预定时段的信号；以及与所述实际转向传感器(78)和所述定时器(82)通信的控制器(72)，所述控制器(72)配置为基于从所述实际转向传感器(78)和所述定时器(82)接收的信号而将自动铰接调节至零。2.根据权利要求1所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为在实际转向角的死区范围内将自动铰接调节至零。3.根据权利要求2所述的铰接控制系统，其进一步包括：与所述控制器(72)通信的期望转向传感器(76)，所述期望转向传感器(76)配置为提供指示期望转向角的信号，所述控制器(72)配置为在期望转向角的死区范围内将自动铰接调节至零。4.根据权利要求2所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为当所述实际转向角在预定时段内在所述实际转向角的死区范围内时将自动铰接调节至零。5.根据权利要求4所述的铰接控制系统，其进一步包括：与所述控制器(72)通信的实际铰接传感器(80)，所述实际铰接传感器(80)配置为提供指示实际铰接角的信号，所述控制器(72)配置为当所述实际铰接角在接近零的实际铰接角的死区范围内时将自动铰接调节至零。6.根据权利要求5所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为当所述实际铰接角接近零时将自动铰接调节至零。7.根据权利要求6所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为将目标铰接角设置为零并且设置铰接误差的死区，以便将自动铰接调节至零。8.根据权利要求7所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为当所述实际转向角在所述实际转向角的死区范围之外时停止将自动铰接调节至零。9.根据权利要求3所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为当所述期望转向角在所述期望转向角的死区范围之外时停止将自动铰接调节至零。10.根据权利要求1所述的铰接控制系统，其中所述控制器(72)配置为设置铰接误差的标准死区。11.一种用于控制具有控制器(72)的机器(20)的铰接的方法，所述方法包括：所述控制器(72)确定所述机器正在直线行进方向上行驶；以及所述控制器(72)在确定所述机器(20)在所述直线行进方向上行驶时增大铰接误差的标准死区。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：当所述机器在自动铰接模式下运行时，所述控制器(72)增大铰接误差的标准死区，以便降低对较小转向修正的灵敏性。13.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·沙玛，S·C·布德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US