對車輛加速和減速作出響應(yīng)的被拖車輛配置的制作方法
【專利摘要】一種車輛配置，包括拖車(12)和被拖車輛(10)。被拖車輛(10)包括至少兩個車輪(16)和至少一個馬達(18)，每個馬達(18)被連接到相應(yīng)的所述車輪(16)。位于拖車(12)和被拖車輛(10)之間的負載檢測聯(lián)結(jié)器提供代表該負載檢測聯(lián)結(jié)器上檢測到的負載的輸出信號。電處理電路(22)與負載檢測聯(lián)結(jié)器耦合。電處理電路根據(jù)所述輸出信號啟動至少一個馬達(18)。
【專利說明】對車輛加速和減速作出響應(yīng)的被拖車輛配置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在拖車后面拖拉被拖車輛的配置，并且更特別地，涉及在工作車輛后面拖拉被拖工具的配置。
【背景技術(shù)】
[0002]當使用農(nóng)業(yè)設(shè)備時，通常在拖車后面拉著被拖車輛。例如，在收割操作中，通常是在拖拉機后面拖著谷物拖車或重力箱(gravity box)。當這種聯(lián)合收割機中的谷物箱裝滿時，谷物拖車或重力箱在聯(lián)合收割機側(cè)面被牽拉，并且卸料螺旋推運器擺動到聯(lián)合收割機的側(cè)面，并且谷物被卸載到拖車或重力箱中。裝滿的拖車或重力箱隨后可被運送至干燥器的位置，如農(nóng)場中的爐式或箱式干燥器，或當?shù)氐纳禉C。
[0003]作為另一例子，在拖拉機后面拉著肥料撒施機以向農(nóng)田施肥、撒石灰等是常見的。
[0004]當在拖拉機后面拖拉諸如農(nóng)業(yè)拖車、貨車、撒施機等之類的被拖車輛時，被拖車輛在裝滿產(chǎn)品時的重量可能很重。因此，通常使用相對大型的拖拉機來拖拉這種被拖車輛。在多個被拖車輛以成列的方式連接在一起時，被拖車輛對拖車的重量效果會進一步疊加，例如使用單個拖拉機將連成一列的多個滿載的重力箱拉到干燥器位置的情形。
[0005]本領(lǐng)域中需要的是一種能夠在不負面地影響拖車的操作的情況下拖拉重型被拖車輛或一列被拖車輛的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種被拖車輛配置，其中響應(yīng)于檢測到的與被拖車輛的加速或減速相關(guān)的參數(shù)驅(qū)動和/或制動被拖車輛上的一個或多個車輪。
[0007]本發(fā)明的一種形式涉及一`種車輛配置，包括拖車和被拖車輛。被拖車輛包括至少兩個車輪和至少一個馬達，每個馬達被連接到相應(yīng)的車輪。位于拖車和被拖車輛之間的負載檢測聯(lián)結(jié)器提供表示負載檢測聯(lián)結(jié)器上檢測到的負載的輸出信號。電處理電路與負載檢測聯(lián)結(jié)器耦合。電處理電路根據(jù)輸出信號啟動至少一個馬達。
[0008]本發(fā)明的另一種形式涉及一種被拖車輛配置，包括車架、由車架支承的至少兩個車輪、至少一個馬達，和電處理電路。每個馬達被連接到相應(yīng)的所述車輪。傳感器裝置檢測與被拖車輛的加速或減速相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，并提供相應(yīng)的輸出信號。電處理電路與所述傳感器裝置耦合。電處理電路根據(jù)輸出信號啟動至少一個馬達。
[0009]本發(fā)明的再一種形式涉及一種使用拖車拖動被拖車輛的方法。被拖車輛具有至少一個馬達，每個馬達連接到相應(yīng)的車輪。該方法包括以下步驟:使用傳感器裝置檢測與所述被拖車輛的加速和減速相關(guān)的參數(shù)；輸出來自傳感器裝置的表示檢測到的參數(shù)的輸出信號；和根據(jù)所述輸出信號，使用電處理電路啟動至少一個馬達。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過對照附圖閱讀下文的本發(fā)明的實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點，以及獲得它們的方式，將變得更加明顯，并且本發(fā)明將被更好地理解，其中:
[0011]圖1是本發(fā)明的以肥料撒施機為形式的被拖車輛的實施例的透視圖；
[0012]圖2是圖1所示的肥料撒施機的示意圖；
[0013]圖3是描繪了本發(fā)明的用于拖拉被拖車輛的方法的實施例的流程圖。
[0014]在所有數(shù)個視圖中，相應(yīng)的附圖標記指代相應(yīng)的部件。本文中闡述的范例描繪了本發(fā)明的一種形式的實施例，并且該范例不應(yīng)被理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在參見附圖，尤其參見圖1，其示出了包括被拖車12拖拉的被拖車輛10的本發(fā)明的車輛配置的實施例。在所描繪的實施例中，被拖車輛10是以肥料撒施機為形式示出的，但也可以是任意類型的其他被拖車輛。例如，被拖車輛10還可以是谷物拖車、重力箱、以及呼吸空氣瓶車等形式。
[0016]被拖車輛10(圖1和2)通常包括車架14、由車架14支承的至少兩個車輪16、至少一個馬達18、傳感器裝置20、和電處理電路22。在所描繪的實施例中，被拖車輛10包括四個車輪16，但也可以包括不同數(shù)目的車輪，這取決于具體應(yīng)用。
[0017]所示的被拖車輛10包括分別連接到相應(yīng)車輪16的四個馬達18。然而，被拖車輛10不是必須包括與每個相應(yīng)的車輪16相關(guān)聯(lián)的馬達18。例如，被拖車輛10可配有一對馬達18，其中每一側(cè)具有單個馬達。在所描繪的實施例中，馬達18假設(shè)為電動馬達，但也可以根據(jù)具體應(yīng)用而進行不同的配置，例如液壓馬達。
[0018]當配置為電動馬達時，理想的是為被拖車輛10提供車載電力源，例如單個電池24或一組電池。電力還可從車載`內(nèi)燃機獲得(即，這種內(nèi)燃機的交流發(fā)電機/發(fā)電機輸出)?？商鎿Q地，還可以從拖車12上車載的類似電源獲取電力。
[0019]傳感器裝置20檢測與被拖車輛10的沿從多個軸線中選出的一個軸線的加速和減速相關(guān)的參數(shù)。例如，如圖2所示，傳感器裝置20可被配置成用于檢測與沿限定3D坐標系統(tǒng)的三個單獨的軸線的加速和減速相關(guān)的參數(shù)。在所描繪的實施例中，傳感器裝置20可配有負載傳感器或加速計，以檢測沿正或負X、Y和/或Z方向(Ζ方向垂直于圖2的繪圖平面延伸)的參數(shù)。當然，沿Χ、Υ和Z方向檢測的參數(shù)可用于計算3D坐標系統(tǒng)中的所檢測的參數(shù)的量值和方向向量。沿X方向檢測的參數(shù)例如可用于檢測被拖車輛10的加速度或減速度，并隨后通過使用選出的一個或多個馬達18施加加速或制動轉(zhuǎn)矩。沿Y方向檢測的參數(shù)例如可用于檢測轉(zhuǎn)向操作或車輪掉入地洞中，并且隨后施加加速或制動轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)被拖車輛10的轉(zhuǎn)矩引導(dǎo)。沿Z方向檢測的參數(shù)例如可用于檢測被拖車輛10的向上或向下的行進或轉(zhuǎn)矩，并隨后通過使用選出的一個或多個馬達18施加驅(qū)動或制動轉(zhuǎn)矩，或采用主動懸停系統(tǒng)控制技術(shù)以在車輪16之間轉(zhuǎn)移重量。
[0020]在所示的實施例中，所示的傳感器裝置20包括負載檢測聯(lián)結(jié)器，其用于隨著被拖車輛10減速或加速而檢測聯(lián)結(jié)器上的前后負載。例如，被拖車輛10可在操作者增大節(jié)氣門或在工作中向上換擋時加速。此外，被拖車輛10可在操作者減小節(jié)氣門或在工作中向下?lián)Q擋時或當車輪16掉入地面上的凹陷或洞中時減速。
[0021]負載檢測聯(lián)結(jié)器形式的傳感器裝置20的具體構(gòu)造可根據(jù)應(yīng)用情況而改變。例如，傳感器裝置20可包括用于在加速和減速過程中檢測前后負載的一個或多個負載傳感器。[0022]此外，所示的傳感器裝置20與被拖車輛10的連接榫或聯(lián)結(jié)器的一部分連接并由其攜帶，但也可以由從拖車12向后延伸的聯(lián)結(jié)器攜帶，或者甚至可能被被拖車輛10和拖車12中的每一個部分地攜帶。其他構(gòu)造也是可能的。
[0023]電處理電路22接收來自傳感器裝置20的輸出信號并且根據(jù)輸出信號啟動一個或多個馬達18。圖中所示的電處理電路22與傳感器裝置20通過單個線路26連接，但也可以通過其他方式例如數(shù)據(jù)總線、無線連接等方式連接。
[0024]更具體地，電處理電路22將來自傳感器裝置20的代表前后負載的輸出信號的值與對應(yīng)于傳感器裝置20上的拉伸和壓縮負載范圍的可接受的負載范圍作比較。如果輸出信號的值落入該可接受的負載范圍之內(nèi)，則沒有馬達18啟動。另一方面，如果輸出信號的值落到可接受的負載范圍之外，則一個或多個馬達18啟動，以向相應(yīng)的車輪施加期望的推動或制動動作。通過這種方式，被拖車輛10被獨立地加速或減速，與拖車12施加的拉力無關(guān)。
[0025]電處理電路22啟動一個或多個馬達18,使得被施加到相應(yīng)馬達18的推動或制動的量與由被拖車輛10攜帶的材料的重量成比例(這又可以與被拖車輛10的整體重量相對應(yīng))。例如，在谷物推車或重力箱的情況下，在填充谷物農(nóng)產(chǎn)品的過程中，谷物推車或重力箱
的重量從空車重量增加至滿載重量。
[0026]相反地，在肥料撒施機的情況下，在材料的施用過程中，肥料撒施機的重量從滿載
重量減小為空車重量。
[0027]還可以限制施加 到馬達18上的轉(zhuǎn)矩，使得不會對底盤、傳動系統(tǒng)等造成損害。例如，電處理電路22可以被配置成向指定的馬達18和車輪16提供達到最大轉(zhuǎn)矩的命令信號，其中所述最大轉(zhuǎn)矩小于最大閾值量的。此外，可以簡單地限制指定馬達18的最大輸出轉(zhuǎn)矩，從而最大轉(zhuǎn)矩低于閾值。
[0028]在上文描繪和描述的實施例中，傳感器裝置20是檢測在被拖車輛10的加速和減速過程中出現(xiàn)的前后負載的負載檢測聯(lián)結(jié)器的形式。還可以使用用于感測或檢測與被拖車輛10的加速或減速相關(guān)的參數(shù)的其他傳感器和控制裝置。例如，可以在被拖車輛10上裝配用于檢測加速度或減速度的加速計，并隨后啟動一個或多個馬達18以實現(xiàn)期望的推動或制動動作。此外，可以使用在操作者下壓拖車12的車載制動踏板時根據(jù)制動踏板被壓下的量而啟動的制動控制裝置。相反地，也可以在操作者啟動拖車12的車載加速器控制裝置或節(jié)氣門控制裝置時向指定的馬達18施加推動動作。
[0029]現(xiàn)在參見圖3，其示出了本發(fā)明的拖動被拖車輛的方法的簡化圖。在方塊30處，檢測與被拖車輛10的加速或減速相對應(yīng)的參數(shù)。在圖1和2所示的實施例中，檢測到的參數(shù)對應(yīng)于負載檢測聯(lián)結(jié)器上的前后負載(壓縮和拉伸)。在上述其他實施例中，檢測到的參數(shù)可對應(yīng)于來自加速計、制動踏板、和加速器控制裝置和/或節(jié)氣門控制裝置的輸出信號。如果檢測到的參數(shù)的輸出信號落入規(guī)定的可接受范圍之內(nèi)，則拖車12簡單地繼續(xù)拉動被拖車輛10，而無需來自馬達18的輔助(方塊32和線條34)。另一方面，如果檢測到的參數(shù)的輸出信號落入規(guī)定的可接受的范圍之外，則電處理電路22啟動一個或多個馬達18,以向相應(yīng)的車輪16施加期望的并且適當?shù)耐苿踊蛑苿觿幼?方塊36)。
[0030]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:不再需要大型拖車12去拉或拖重型被拖車輛10。這允許拖車12的尺寸減小，進而降低所需車輛的成本，以及相關(guān)的操作成本，例如燃料等。被拖車輛10甚至可以以隊列布置連接在一起，同時仍然允許使用相對小型的拖車12。
[0031]雖然已經(jīng)參照至少一個實施例描述了本發(fā)明，但是可以在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)可以進一步修改本發(fā)明。因此本申請意圖使用其基本原理涵蓋本發(fā)明的任何變化、用于或改造。此外，本申請意圖覆蓋源自本發(fā)明的、落入本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的公知或慣常實踐范圍內(nèi)的以及落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的偏離。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛配置，包括: 拖車； 被拖車輛，包括至少兩個車輪和至少一個馬達，每個所述馬達被連接到相應(yīng)的所述車輪； 位于所述拖車和所述被拖車輛之間的負載檢測聯(lián)結(jié)器，該負載檢測聯(lián)結(jié)器檢測沿多個軸線中的至少一個軸線的負載，所述負載檢測聯(lián)結(jié)器提供代表所述負載檢測聯(lián)結(jié)器上檢測到的負載的輸出信號；和 與負載檢測聯(lián)結(jié)器耦合的電處理電路，所述電處理電路根據(jù)所述輸出信號啟動至少一個所述馬達。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛配置，其中，所述被拖車輛包括所述負載檢測聯(lián)結(jié)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛配置，其中，所述負載檢測聯(lián)結(jié)器檢測位于該負載檢測聯(lián)結(jié)器上的前后負載。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛配置，其中，所述電處理電路將所述前后負載的值與一可接受的負載范圍作比較，并且如果所述值落到所述可接受的負載范圍之外，則啟動至少一個所述馬達。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛配置，其中，所述可接受的負載范圍對應(yīng)于所述負載檢測聯(lián)結(jié)器上的拉伸和壓縮負載的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛配置，其中，所述電處理電路啟動至少一個所述馬達以向相應(yīng)的所述車輪提供推力或制動力中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛配置，其中，所述至少一個馬達施加到對應(yīng)的所述車輪的推力或制動力的量與所述被拖車輛承載的物料的重量成比例。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛配置，其中，所述電處理電路和所述至少一個馬達中的一種包括轉(zhuǎn)矩限制器，該轉(zhuǎn)矩限制器用于限制施加到所述至少一個馬達的所述推力或制動力的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛配置，其中，所述馬達是電動馬達。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛配置，包括用于向所述至少一個馬達提供電力的電力源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛配置，其中，所述電力源包括a)至少一個電池和b)內(nèi)燃機中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛配置，其中，所述被拖車輛是被拖工具。
13.一種被拖車輛配置，包括: 車架； 由所述車架支承的至少兩個車輪； 至少一個馬達，每個所述馬達被連接到相應(yīng)的所述車輪； 傳感器裝置，用于檢測與所述被拖車輛沿從多個軸線中選出的一個軸線的加速或減速相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，所述傳感器裝置提供輸出信號；和 與所述傳感器裝置耦合的電處理電路，所述電處理電路根據(jù)所述輸出信號啟動至少一個所述馬達。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被拖車輛配置，其中所述傳感器裝置包括位于所述被拖車輛上的負載檢測聯(lián)結(jié)器，并且所述輸出信號表示所述負載感測聯(lián)結(jié)器上檢測到的負載。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的被拖車輛配置，其中，所述負載檢測聯(lián)結(jié)器檢測位于該負載檢測聯(lián)結(jié)器上的前后負載。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的被拖車輛配置，其中，所述電處理電路將所述前后負載的值與一可接受的負載范圍作比較，并且如果所述值落到所述可接受的負載范圍之外，則啟動至少一個所述馬達。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的被拖車輛配置，其中，所述可接受的負載范圍對應(yīng)于所述負載檢測聯(lián)結(jié)器上的拉伸和壓縮負載的范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被拖車輛配置，其中，所述電處理電路啟動至少一個所述馬達以向相應(yīng)的所述車輪提供推力和制動力中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的被拖車輛配置，其中，所述至少一個馬達施加到對應(yīng)的所述車輪的推力或制動力的量與所述被拖車輛承載的物料的重量成比例。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的被拖車輛配置，其中，所述電處理電路和所述至少一個馬達中的一種包括轉(zhuǎn)矩限制器，該轉(zhuǎn)矩限制器用于限制施加到所述至少一個馬達的所述推力或制動力的量。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被拖車輛配置，其中，所述傳感器裝置包括以下各項中的一種: a)負載檢測聯(lián)結(jié)器； b)制動器控制裝置和加速器控制裝置；` c)制動控制裝置和節(jié)氣門控制裝置；和 d)加速計。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的被拖車輛配置，包括用于向所述至少一個馬達提供電力的電力源。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的被拖車輛配置，其中，所述電力源包括a)至少一個電池和b)內(nèi)燃機中的一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的被拖車輛配置，其中，所述被拖車輛是被拖工具。
25.一種使用拖車拖動被拖車輛的方法，所述被拖車輛具有至少一個馬達，每個馬達連接到相應(yīng)的車輪，所述方法包括以下步驟: 使用傳感器裝置檢測與所述被拖車輛的沿多個軸線中選出的一個軸線的加速或減速相關(guān)的參數(shù)； 輸出來自所述傳感器裝置的表示所檢測到的參數(shù)的輸出信號；以及 根據(jù)所述輸出信號，使用電處理電路啟動至少一個所述馬達。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述檢測步驟包括檢測負載檢測聯(lián)結(jié)器上的前后負載。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，將所檢測到的負載與所述聯(lián)結(jié)器組件上的可接受的負載范圍作比較，并且如果所檢測到的負載落到所述可接受的負載范圍之外，則執(zhí)行所述啟動步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述可接受的負載范圍對應(yīng)于所述聯(lián)結(jié)器組件上的拉伸和壓縮負載的范圍。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述啟動步驟包括根據(jù)所述聯(lián)結(jié)器組件的所檢測到的前后負載啟動至少一個所述馬達。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述啟動步驟被執(zhí)行，使得所述至少一個馬達向相應(yīng)的所述車輪提供推力和制動力中的一種。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述至少一個馬達施加到相應(yīng)的所述車輪上的推力或制動力的量與由所述被拖車輛承載的物料的重量成比例。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述電處理電路和所述至少一個馬達中的一種包括轉(zhuǎn)矩限制器，該轉(zhuǎn)矩限制器用于限制施加到所述至少一個馬達的所述推力或制動力的量。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述傳感器裝置包括以下各項中的一種: a)負載檢測聯(lián)結(jié)器； b)制動控制裝置和加速器控制裝置； c)致動控制裝置和節(jié)氣門控制裝置；和 d)加速計。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述馬達是電動馬達。
35.根據(jù)權(quán)利要求2·5所述的方法，其中，所述被拖車輛是被拖工具。
【文檔編號】A01B59/00GK103826431SQ201280046460
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月23日
【發(fā)明者】卡爾·T·弗科, 艾倫·D·施德勒, 彼得·菲納摩爾, 伯納德·E·羅米格 申請人:迪爾公司