对被拖车辆中的物料量作出响应的车辆配置的制作方法
【专利摘要】一种车辆配置，包括拖车(12)和被拖车辆(10)。被拖车辆(10)包括至少两个车轮(16)和至少一个马达(18)，每个马达(18)被连接到相应的所述车轮(16)。与由所述被拖车辆(10)承载的物料量相关联的指示器(26)提供表示所述物料量的输出信号。与所述指示器(26)耦合的电处理电路(22)根据所述输出信号启动至少一个所述马达(18)。
【专利说明】对被拖车辆中的物料量作出响应的车辆配置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在拖车后面拖拉被拖车辆的配置，并且更特别地，涉及在工作车辆后面拖拉被拖工具的配置。
【背景技术】
[0002]当使用农业设备时，通常在拖车后面拉着被拖车辆。例如，在收获操作中，通常是在拖拉机后面拖着谷物拖车或重力箱(gravity box)。当这种联合收割机中的谷物箱装满时，谷物拖车或重力箱在联合收割机侧面被牵拉，并且卸料螺旋推运器摆动到联合收割机的侧面，并且谷物被卸载到拖车或重力箱中。装满的拖车或重力箱随后可被运送至干燥器的位置，如农场中的炉式或箱式干燥器，或当地的升降机。
[0003]作为另一例子，在拖拉机后面拉着肥料撒施机以向农田施肥、撒石灰等是常见的。
[0004]当在拖拉机后面拖拉诸如农业拖车、货车、撒施机等之类的被拖车辆时，被拖车辆在装满产品时的重量可能很重。因此，通常使用相对大型的拖拉机来拖拉这种被拖车辆。在多个被拖车辆以成列的方式连接在一起时，被拖车辆对拖车的重量效果会进一步叠加，例如使用单个拖拉机将连成一列的多个满载的重力箱拉到干燥器位置的情形。
[0005]本领域中需要的是一种能够在不负面地影响拖车的操作的情况下拖拉重型被拖车辆或一列被拖车辆的方法。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种被拖车辆配置，其中响应于被拖车辆中的物料量驱动和/或制动被拖车辆上的一个或多个车轮。
[0007]本发明的一种形式涉及一种包括拖车和被拖车辆的车辆配置。被拖车辆包括至少两个车轮和至少一个马达，每个所述马达被连接到相应的所述车轮。与由所述被拖车辆承载的物料量相关联的指示器提供表示所述物料量的输出信号。与所述指示器耦合的电处理电路根据所述输出信号启动至少一个所述马达。
[0008]本发明的另一种形式涉及一种使用拖车拖动被拖车辆的方法。所述被拖车辆具有至少一个马达，每个马达连接到相应的车轮。所述方法包括以下步骤:确定所述被拖车辆上承载的物料量；和根据所述确定的物料量，使用电处理电路启动至少一个所述马达。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]通过对照附图阅读下文的本发明的实施例的描述，本发明的上述和其他特征和优点，以及获得它们的方式，将变得更加明显，并且本发明将被更好地理解，其中:
[0010]图1是本发明的以肥料撒施机为形式的被拖车辆的实施例的透视图；
[0011]图2是图1所示的肥料撒施机的示意图；
[0012]图3是描绘了本发明的用于拖拉被拖车辆的方法的实施例的流程图。
[0013]在所有数个视图中，相应的附图标记指代相应的部件。本文中阐述的范例描绘了本发明的一种形式的实施例，并且该范例不应被理解为以任何方式限制本发明的范围。【具体实施方式】
[0014]现在参见附图，尤其参见图1，其示出了包括被拖车12拖拉的被拖车辆10的本发明的车辆配置的实施例。在所描绘的实施例中，被拖车辆10是以肥料撒施机为形式示出的，但也可以是任意类型的其他被拖车辆。例如，被拖车辆10还可以是谷物拖车、重力箱、以及呼吸空气瓶车等形式。
[0015]被拖车辆10(图1和2)通常包括车架14、由车架14支承的至少两个车轮16、至少一个马达18、料斗20、和电处理电路22。在所描绘的实施例中，被拖车辆10包括四个车轮16，但也可以包括不同数目的车轮，这取决于具体应用。
[0016]所示的被拖车辆10包括分别连接到相应车轮16的四个马达18。然而，被拖车辆10不是必须包括与每个相应的车轮16相关联的马达18。例如，被拖车辆10可配有一对马达18，其中每一侧具有单个马达。在所描绘的实施例中，马达18假设为电动马达，但也可以根据具体应用而进行不同的配置，例如液压马达。
[0017]当配置为电动马达时，理想的是为被拖车辆10提供车载电力源，例如单个电池
24、一个或多个燃料电池、或一组电池。电力还可从车载内燃机获得(即，这种内燃机的交流发电机/发电机输出)。可替换地，还可以从拖车12上车载的类似电源获取电力。
[0018]根据本发明的一个方面，与被拖车辆10上载有的料斗20中的物料量相关联的指示器26提供表示物料(例如，玉米、废料、石灰等)的量的输出信号。可以预期，料斗20中的物料量通常在使用过程中随任意给定的时间点而改变。例如，当被构造成如图所示的肥料撒施机时，随着肥料被施撒到田地中，料斗20内的肥料的量减少。作为另一个例子，当被构造成谷物拖斗时，随着联合收割机向谷物拖斗中连续地装载，料斗20内的谷物的量增力口。因此，指示器26优选地被配置成在被拖车辆10的操作工作中在任意指定的时间点处指示被拖车辆10上携带的物料量。
[0019]指示器26可被配置成:a)检测由被拖车辆10携带的物料量；或《推测由被拖车辆10携带的物料量。例如，指示器26可被配置为:a)车载计量器；或13)车载光学传感器；
c)车载超声传感器；d)至少一个接触开关；和e)远程指示器。当被配置为远程指示器时，指示器26可以是例如:a)外部计量器；b)质流传感器；和/或c)谷物产量监控器。
[0020]远程指示器的一个例子是安装在联合收割机螺旋输送器上的质流传感器。随着谷物从联合收割机传送到谷物拖斗，被传送的谷物的质量被测量。该质量值随后通过使用无线通信(例如w1-fi)传送至谷物拖斗上或拖拉所述拖斗的拖拉机上的电处理电路。当谷物拖斗为空时，传送的谷物的质量可以增加到谷物拖斗的质量上，以确定用于控制目的的质量。
[0021]电处理电路22接收来自指示器26的输出信号并且根据输出信号启动一个或多个马达18。图中所示的电处理电路22与指示器26通过单个线路(未编号)连接，但也可以通过其他方式例如数据总线、无线连接等方式连接。
[0022]更具体地，电处理电路22使用来自指示器26的表示料斗20内的物料量的输出信号来调整通过相应的马达18施加到车轮16的推力或制动力的量。具体地，电处理电路22启动一个或多个马达18,使得施加到相应的马达18上的推力或制动力的量与料斗20内的物料量成比例。物料量可对应于物料的质量、物料的重量、或物料的体积。一个或多个马达18被启动的程度可通过使用来自指示器26的相应的输出信号的值并基于计算或查找表确定。
[0023]在车辆配置被自动地或半自动地操作的另一例子中，在基于负载的量值之外或替代该基于负载的量值，推力或制动力施加的时刻可以被调节。
[0024]根据本发明的另一方面,可选择的倾斜指示器(Pitch indicator) 28表示被拖车辆10相对于水平基准的倾斜方位。倾斜指示器28向电处理电路22提供输出信号，电处理电路22使用表示料斗20中的物料量的输出信号，以启动多个马达18中的一个。在一个实施例中，电处理电路启动一个或多个马达18以向相应的车轮16提供推力或制动力,推力或制动力的量与被拖车辆10的倾斜方位成比例。倾斜指示器28可以是以下形式:a)倾角计；
b)倾斜传感器；c)3轴磁罗盘；d)陀螺仪；和/或e)从以地球为参照的斜坡数据推定的指示。所述以地球为参照的斜坡数据可通过预先用GPS对指定田地绘制的土地测量图、地形图等获得。
[0025]根据本发明的又一方面，电处理电路根据表不一表面(其中被拖车辆10正在该表面上操作)的物理属性的表面数据启动一个或多个马达18，以向相应的车轮16提供推力或制动力。例如，所述表面数据可从用户输入或其他源获得，并且可以表示湿的、干的或泥泞的土壤条件。该表面数据可与指示器输出信号和/或倾斜指示器输出信号的值一起使用，以确定被施加到指定马达18的推力或制动力的量。
[0026]还可以限制施加到马达18上的转矩，使得不会对底盘、传动系统等造成损害。例如，电处理电路22可以被配置成向指定的马达18和车轮16提供达到最大转矩的命令信号，其中所述最大转矩小于最大阈值量的。此外，可以简单地限制指定马达18的最大输出转矩，从而最大转矩低于阈值。
[0027]现在参见图3，其示出了本发明的拖拉被拖车辆10的方法的简化说明。在方块30处，料斗20内的材料的量被检测(或可替换地被推测)。基于来自指示器26的输出信号的值，电处理电路22根据需要并适当地启动一个或多个马达18以向相应的车轮16施加推动或制动动作(方块32)。
[0028]本发明具有如下优点:不再需要大型拖车12去拉或拖重型被拖车辆10。这允许拖车12的尺寸减小，进而降低所需车辆的成本，以及相关的操作成本，例如燃料等。被拖车辆10甚至可以以队列布置连接在一起，同时仍然允许使用相对小型的拖车12。
[0029]虽然已经参照至少一个实施例描述了本发明，但是可以在本公开内容的精神和范围内可以进一步修改本发明。因此本申请意图使用其基本原理涵盖本发明的任何变化、用于或改造。此外，本申请意图覆盖源自本发明的、落入本发明所属【技术领域】的公知或惯常实践范围内的以及落入所附权利要求范围内的偏离。
【权利要求】
1.一种车辆配置，包括: 拖车； 被拖车辆，包括至少两个车轮和至少一个马达，每个所述马达被连接到相应的所述车轮； 与由所述被拖车辆承载的物料量相关联的指示器，该指示器提供表示所述物料量的输出信号；和 与所述指示器联接的电处理电路，所述电处理电路根据所述输出信号启动至少一个所述马达。
2.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述电处理电路启动所述至少一个马达以向相应的所述车轮提供与由所述输出信号表示的所述物料量成比例的推力和制动力中的一种。
3.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述物料量对应于以下项中的一种: a)物料的重量； b)物料的质量；和 c)物料的体积。
4.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述指示器包括下述项中的一种: a)车载计量器；` b)车载光学传感器； c)车载超声传感器； d)至少一个接触开关；和 e)远程指示器。
5.根据权利要求4所述的车辆配置，其中，所述远程指示器包括下述项中的至少一种: a)外部计量器； b)质流传感器；和 c)谷物产量监控器。
6.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述指示器包括用于在所述被拖车辆的工作过程中在任意指定时间点处检测所述被拖车辆上承载的物料量的传感器装置。
7.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述指示器基于下述方式中的一种: a)检测由所述被拖车辆承载的物料量，和 b)推测由所述被拖车辆承载的物料量。
8.根据权利要求2所述的车辆配置，还包括表示所述被拖车辆的倾斜方位的倾斜指示器。
9.根据权利要求8所述的车辆配置，其中，所述倾斜指示器包括以下项中的至少一种: a)倾角计; b)倾斜传感器； c)3轴磁罗盘； d)陀螺仪；和 e)从以地球为参照的斜坡数据推定的指示。
10.根据权利要求8所述的车辆配置，其中，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供与所述被拖车辆的所述倾斜方位成比例的推力和制动力中的一种。
11.根据权利要求10所述的车辆配置，其中，根据表示被拖车辆在一表面上操作的该表面的物理属性的表面数据，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供推力和制动力中的一种。
12.根据权利要求10所述的车辆配置，其中，所述电处理电路和所述至少一个马达中的一种包括转矩限制器，该转矩限制器用于限制施加到所述至少一个马达的所述推力或制动力的量。
13.根据权利要求1所述的车辆配置，其中，所述马达是电动马达。
14.根据权利要求13所述的车辆配置，包括用于向所述至少一个马达提供电力的电力源。
15.根据权利要求14所述的车辆配置，其中，所述电力源包括下述项中的一种: a)至少一个电池； b)至少一个燃料电池；和 c)内燃机。
16.根据权利要求1所述的 车辆配置，其中，所述被拖车辆是被拖工具。
17.一种被拖车辆配置，包括: 车架； 由所述车架支承的至少两个车轮； 至少一个马达，每个所述马达被连接到相应的所述车轮； 与由所述被拖车辆承载的物料量相关联的指示器，该指示器提供表示所述物料量的输出信号；和 与所述指示器耦合的电处理电路，所述电处理电路根据所述输出信号启动至少一个所述马达。
18.根据权利要求17所述的被拖车辆配置，其中，所述电处理电路启动所述至少一个马达以向相应的所述车轮提供与由所述输出信号表示的所述物料量成比例的推力和制动力中的一种。
19.根据权利要求17所述的被拖车辆配置，其中，所述指示器基于下述方式中的一种: a)检测由所述被拖车辆承载的物料量，和 b)推测由所述被拖车辆承载的物料量。
20.根据权利要求18所述的被拖车辆配置，还包括表示所述被拖车辆的倾斜方位的倾斜指示器。
21.根据权利要求20所述的被拖车辆配置，其中，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供与所述被拖车辆的所述倾斜方位成比例的推力和制动力中的一种。
22.根据权利要求21所述的车辆配置，其中，根据表示被拖车辆在一表面上操作的该表面的物理属性的表面数据，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供推力和制动力中的一种。
23.一种使用拖车拖动被拖车辆的方法，所述被拖车辆具有至少一个马达，每个马达连接到相应的车轮，所述方法包括以下步骤:确定所述被拖车辆上承载的物料量；和 根据所述确定的物料量，使用电处理电路启动至少一个所述马达。
24.根据权利要求23所述方法，其中，所述确定步骤是通过使用提供表示所述物料量的输出信号的指示器执行的；并且其中，所述电处理电路根据所述输出信号启动所述至少一个马达。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述电处理电路启动所述至少一个马达以向相应的所述车轮提供与由所述输出信号表示的所述物料量成比例的推力和制动力中的一种。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，所述指示器包括用于在所述被拖车辆的工作过程中在任意指定时间点处检测所述被拖车辆上承载的物料量的传感器装置。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，所述指示器基于下述方式中的一种: a)检测由所述被拖车辆承载的物料量，和 b)推测由所述被拖车辆承载的物料量。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括表示所述被拖车辆的倾斜方位的倾斜指示器。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供与所述被拖车辆的所述倾斜方位成比例的推力和制动力中的一种。
30.根据权利要求29所述的方法,其中，根据表不被拖车辆在一表面上操作的该表面的物理属性的表面 数据，所述电处理电路启动至少一个马达以向相应的所述车轮提供推力和制动力中的一种。
【文档编号】A01D69/02GK103826965SQ201280046431
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2011年9月23日
【发明者】艾伦·D·施德勒, 诺埃尔·W·安德森 申请人:迪尔公司