用于车辆队列的转向控制的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于车辆队列的转向控制、用于在牵引车辆后面牵引被牵引车辆的装置，更具体地，涉及一种用于在作业车辆之后牵引被牵引器具的装置。
【背景技术】
[0002]当使用农业设备时，通常在牵引车辆后面牵引被牵引车辆。例如，在收割操作期间，通常在拖拉机后面牵引谷物运送车或者重力式谷物箱。当联合收割机中的谷物仓被装满时，谷物运送车或重力式谷物箱被牵引在联合收割机的旁边，螺旋卸载机被摆动到联合收割机的一侧，并且谷物被卸载到运送车或重力式谷物箱中。装满的运送车或重力式谷物箱然后可以被运输到诸如农场上的分批式干燥机或仓式干燥机等的干燥地点，或者本地的活动谷仓(elevator)。
[0003]作为另一示例，通常也在拖拉机后面牵引肥料撒施机以用于向农田施肥、撒石灰等。
[0004]作为又一示例，在牵引车辆后面牵引成列的一系列车辆也是有用的。例如，土地调节器具可以被牵引在拖拉机之后与用于运输肥料、杀虫剂或者其他材料的货物车串联。类似地，播种器具(seed-planting implement)可以被牵引在拖拉机之后与用于运输种子的货物车串联。
[0005]当诸如农业运送车、运货车、撒施机等被牵引车辆被牵引在拖拉机之后时，被牵引车辆装满产品时的重量是相当大的。为此，通常使用较大的牵引机来牵引此种被牵引车辆。当大量被牵引车辆以成列的布置方式被连接在一起时，例如大量已装满的重力式谷物箱被成列地连接在一起并且使用单个拖拉机拉到较干燥的地点的情况下，被牵引车辆对牵引车辆的重力作用进一步加重。
[0006]本领域所需要的是一种能够在不会不利地影响牵引车辆的操作、被牵引车辆的操作、或者一列中的其他车辆的操作的情况下牵引较重的被牵引车辆或者一列被牵引车辆的方式。
【发明内容】
[0007]公开了一种用于车辆队列的转向控制的系统和方法，所述车辆队列包括牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆。
[0008]根据本公开的一个方面，转向组件可以被构造为控制第一被牵弓I车辆的至少一个地面接合构件的转向。一个或多个感测装置可以被配置为在车辆队列的操作期间确定牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆中的一个或多个的定向信息。基于所确定的定向信息确定用于第二被牵引车辆的转向矫正。可通过控制转向组件使第一被牵引车辆转向以向第二被牵引车辆施加转向矫正。
[0009]在某些实施例中，牵引车辆通过将该牵引车辆连接到第一被牵引车辆的第一牵引连接件牵引第一被牵引车辆，并且第一被牵引车辆通过将该第一被牵引车辆连接到第二被牵引车辆的第二牵引连接件牵引第二被牵引车辆。
[0010]在某些实施例中，牵引车辆通过将该牵引车辆连接到第二被牵引车辆的第一牵引连接件牵引第二被牵引车辆，并且第二被牵引车辆通过将第二被牵引车辆连接到第一被牵引车辆的第二牵引连接件牵引第一被牵引车辆。
[0011]在某些实施例中，基于所识别的定向信息，可以确定第一或第二牵引连接件与牵引车辆、第一被牵引车辆和第二被牵引车辆的每一个之间的角度。基于所确定的角度可以确定转向矫正。
[0012]在某些实施例中，可以识别牵引车辆、第一被牵引车辆以及第二被牵引车辆在斜坡地面上的行驶。转向矫正可以被确定以矫正由斜坡地面引起的第一或第二被牵引车辆的下坡运动。
[0013]在某些实施例中，转向组件可以包括至少一个致动器，所述致动器用于调整至少一个地面接合构件的行驶方向；以及施加转向矫正可以包括控制所述致动器以调节至少一个地面接合构件的行驶方向。
[0014]在某些实施例中，转向组件可以包括用于向第一被牵引车辆的第一地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第一马达；和向第一被牵引车辆的第二地面接合构件的运动提供动力以使所述第一被牵引车辆移动的第二马达。施加转向矫正包括控制所述第一马达和所述第二马达中的至少一个以使第一地面接合构件和第二地面接合构件各自的地面接合速度之间出现速度差，从而使得第一被牵引车辆转向。
[0015]在某些实施例中，第一地面接合构件可能被确定为相对于斜坡地面位于第二地面接合构件的下坡侧。施加转向矫正可以包括控制第一或第二马达，使得第一地面接合构件以比第二地面接合构件更高的地面接合速度操作。
[0016]在某些实施例中，一个或多个感测装置可以包括GPS装置或角度测量装置。第一被牵引车辆可以包括运货车，第二被牵引车辆可以包括播种器具。
[0017]在某些实施例中，在车辆队列的逆向行驶或转弯行驶期间可以施加转向矫正。
[0018]在附图中和以下的描述中将提及本公开的一个或多个实施例的细节。从以下的说明、附图和权利要求中，其他特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0019]图1是本公开的肥料撒施机形式的被牵引车辆的实施例的透视图图；
[0020]图2是如图1所示的肥料撒施机的示意图；
[0021]图3是当遇到障碍时的被牵引车辆的示意俯视图，其示出了反作用力；
[0022]图4是当遇到障碍时的被牵引车辆的示意俯视图，但是电动马达被致动；
[0023]图5是当转弯时被牵引车辆的示意俯视图，其示出了反作用力并且电动马达被致动；
[0024]图6是示出本公开的用于牵引被牵引车辆的方法的实施例的流程图；
[0025]图7A和7B是包括车辆队列转向控制系统的示例性车辆队列的立体图；
[0026]图8A和SB是车辆队列转向控制系统的操作期间图7A的车辆队列的示意俯视图；以及
[0027]图9是用于图7A和7B的车辆队列的车辆队列转向控制方法的各个方面的图解代表。
[0028]类似的附图标记在各个附图中表示类似的部件、部分或操作。
【具体实施方式】
[0029]下文将描述公开的系统和方法的一个或多个示例性实施例，如在以上简述的附图中示出的那样。
[0030]现在参考附图，更具体地，参考图1，示出了本公开的车辆装置的实施例，该车辆装置包括被牵引车辆12牵引的该牵引车辆10。被牵引车辆10在图1中以肥料撒施机的形式示出，但是也可以是其他类型的其他被牵引车辆。例如，被牵引车辆10也能够是谷物运送车、重力式谷物箱和空气运送车等形式。
[0031]被牵引车辆10 (图1和2)通常包括框架14、由框架14携带的至少两个车轮16、至少一个马达18、负载感测挂钩(load sensing hitch) 20以及电式处理电路22 (electricalprocessing circuit)。在示出的实施例中，被牵引车辆10包括四个车轮16、但是根据应用也可以包括不同数量的车轮。
[0032]被牵引车辆10示出为包括四个马达18，这四个马达18分别与相应的车轮16联接。然而，被牵引车辆10并不必须包括与各个相应的车轮16相关的马达18。例如，被牵引车辆10可以被设置有一对马达18，其中在每一侧上具有一个马达。在示出的实施例中，马达18被假定为电动马达，但是根据应用也可以被不同地构造，诸如是液压马达。
[0033]当被构造为电动马达时，理想的是向被牵引车辆10提供车载式电源，诸如单个电池24或者电池组。也可以从车载内燃机获得电力(即，此种发动机的交流发电机输出/发电机输出)。可选地，也可能从牵引车辆12上的类似车载电源获得电力。
[0034]负载感测挂钩20沿着基本上垂直于被牵引车辆10和/或牵引车辆12的纵向或行驶方向的轴线感测负载。负载感测挂钩20也可以被构造为沿着定义3D坐标系的3个独立轴线感测负载，但是为了本公开的目的，侧向方向是重要的。在示出的示例中，负载感测挂钩20可以设有负载传感器以沿着正或负X、Y方向和/或Z方向感测负载(Ζ方向垂直于图2的附图表面延伸)。在横向或侧向(Y)上感测到的负载可以用于例如感测掉到洞中的转向操纵器或车轮，并且继而施加加速扭矩或制动扭矩以实现被牵引车辆10的扭矩引导。
[0035]根据应用的不同，负载感测挂钩20的具体构造可以改变。例如，负载感测挂钩20可以包括一个或多个用于感测侧向负载的负载传感器。此外，负载感测挂钩20被示出为与被牵引车辆10的舌部或挂钩的一部分联接并且被该部分承载，但是也可以被从牵引车辆12向后延伸的挂钩承载，或者甚至可能由被牵引车辆10和牵引车辆12中的每一个部分地承载。其他构造也是可能的。
[0036]电式处理电路22接收来自负载感测挂钩20的输出信号并且根据输出信号致动一个或多个马达18。电式处理电路22被示出为经由单个线路26与负载感测挂钩20连接，但是也能够以诸如数据总线、无线连接等的不同的方式联接。
[0037]更具体地，电式处理电路22将来自负载感测挂钩20的代表侧向负载的输出信号的值与可接受的负载范围进行比较。如果输出信号的值落在该可接受的范围之内，那么所有马达18都不被致动。另一方面，如果输出信号的值落在该可接受的范围之外，那么一个或多个马达18被致动以将期望的推动动作或制动动作施加到相应的车轮。以此方式，被牵引车辆10被独立地加速或减速，与由牵引车辆12所施加的任何牵引力无关。电式处理电路22致动一个或多个马达18，使得施加到相应马达18的推动或制动的量与侧向挂钩负载的大小成比例。
[0038]也可以限制施加到马达18的扭矩，从而不会对底盘、传动系等造成损坏。例如，电式处理电路22可以被构造为施加指令信号，以使得输出至指定马达18和车轮16的最大扭矩小于最大阈值量。此外，可以简单地限制给定马达18的最大输出扭矩，从而该最大输出扭矩小于阈值。
[0039]现在参考图3，其示出了一种假设情形的示意俯视图，在该假设情形中，以被牵引器具为形式的被牵引车辆的车轮跌入到农田中的洞。更具体地，随着牵引车辆12 (拖拉机)向前移动，被牵引器具10的右侧车轮遭遇到农田中的洞形式的障碍物。该障碍物阻止被牵引器具10的向前移动，这将导致被牵引器具10减速，但是由于被牵引器具10的右手侧上的不均匀的负载，也产生一个力矩。由于被牵引器具10的减速，沿着行驶方向的挂钩负载存在瞬时的增大。拖拉机12受到来自被牵引器具10的与行驶方向直接相反的反作用力。被牵引器具10中的由障碍物引起的感应力矩在挂钩的器具侧上产生一个向左的力矢量。挂钩的拖拉机侧反作用于器具侧的作用力，但是该反作用力朝向右侧。拖拉机驱动轮胎也反作用于来自挂钩的作用力，但是这一次该力是向左的。前面的拖拉机轮胎也必然如图所示反作用于挂钩负载。由障碍物的阻力产生的反作用力导致挂钩张力和挂钩中的侧向负载增大。如果侧向负载足够大，那么拖拉机的后部将在不经意间滑向左侧。司机可