[发明专利]用于最大化作业车辆的生产率的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于最大化作业车辆的生产率的系统。该系统包括第一传感器系统，该第一传感器系统生成指示布置在作业车辆前方的物料的高度的第一信号输出。第二传感器系统生成指示联接到作业车辆的物料运输铲的位置和高度的第二信号输出。致动器系统被配置为调节物料运输铲的位置和高度。电子数据处理器通信地联接到第一传感器系统、第二传感器系统和致动器系统中的每一个。电子数据处理器基于第一信号输出和第二信号输出确定物料输送速率，并且生成由致动器系统接收的命令信号，以动态地调节与物料运输铲相关联的多个运行参数以最大化物料输送速率。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2018年8月8日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD OF SOILMANAGEMENT FOR AN IMPLEMENT(用于机具的土壤管理系统和方法)”的美国申请No.16/058055和2018年7月9日提交的名称为“WORK MACHINE GRADING CONTROL SYSTEM(作业机械整平控制系统)”的美国申请No.16/029,845，在此通过引用将这两个申请的全部内容并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于提高作业车辆生产率的系统，并且更具体地，涉及一种用于基于物料输送速率实时地最大化作业车辆的生产率的系统和方法。

背景技术

作业车辆(诸如机动平地机)可以用于在建设和维护中在各种角度、倾斜度和海拔下将地形整平为平坦地面。例如在铺路时，可以使用机动平地机准备路基以创建宽阔的平坦地面来支撑沥青层。机动平地机可以包括两个轴或更多个轴，其中发动机和驾驶室布置在位于车辆后端处的轴的上方，而其它轴布置在车辆的前端处。机具(诸如铲)在前轴和后轴之间附接到车辆。

每个正在被整平的地面具有地面不规则度和不同类型的地面物料。尽管当前的整平控制系统用于基于从机械控制系统接收到的输入来调节机具，但这种系统并未考虑正在被整平的地面物料的类型。由于地面物料的特性差异很大，因此基于地面物料的类型，整平操作会以不同的方式受到影响。例如，某些整平操作需要增强的机械作用力，从而导致性能不佳。因此，需要一种最大化生产率并提高车辆性能和效率的改进系统。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种用于最大化作业车辆的生产率的系统。该系统包括均通信地联接到电子数据处理器的第一传感器系统、第二传感器系统以及致动器系统。第一传感器系统被配置为生成第一信号输出，该第一信号输出指示布置在作业车辆前方的物料相对于作业车辆上的参考点的高度。第二传感器系统被配置为生成第二信号输出，该第二信号输出指示联接到作业车辆的至少一个物料运输铲的铲位置和铲高度。致动器系统联接到作业车辆和至少一个物料运输铲，并且被配置为调节至少一个物料运输铲的铲位置和铲高度。电子数据处理器被配置为基于第一信号输出和第二信号输出确定物料的物料输送速率，并且其中，电子数据处理器被配置为向致动器系统提供命令信号，以在预定阈值范围内动态地调节与物料运输铲相关联的多个运行参数，从而最大化物料输送速率输出。

根据本公开的另一方面，公开了一种作业车辆。该作业车辆可以包括：车辆框架，该车辆框架由多个接地车轮支撑；至少一个物料运输铲，该至少一个物料运输铲联接到车辆框架；第一传感器系统，该第一传感器系统被配置为生成第一信号输出，该第一信号输出指示布置在作业车辆前方的物料相对于作业车辆上的参考点的高度；第二传感器系统，该第二传感器系统被配置为生成第二信号输出，该第二信号输出指示联接到作业车辆的至少一个物料运输铲的铲位置和铲高度；致动器系统，该致动器系统联接到作业车辆和至少一个物料运输铲，并且该致动器系统被配置为调节至少一个物料运输铲的铲位置和铲高度；电子数据处理器，该电子数据处理器通信地联接到第一传感器系统、第二传感器系统和致动器系统中的每一个。电子数据处理器被配置为基于第一信号输出和第二信号输出确定物料的物料输送速率，并且其中，电子数据处理器被配置为向致动器系统提供命令信号，以在预定阈值范围内动态地调节与物料运输铲相关联的多个运行参数，从而最大化物料输送速率输出。