確定自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法。所述自卸車包括相對(duì)于車架能夠可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)的自卸車車體，液壓缸布置在自卸車車體和車架之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體。該方法包括接收在自卸車車體的第一角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第一壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第一角位置處所述自卸車車體的角位置的第一角位置參數(shù)；及接收在自卸車車體的第二角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第二壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第二角位置處所述自卸車車體的角位置的第二角位置參數(shù)。與所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)至少基于所述第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)以及所述第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)來(lái)確定。
【專利說(shuō)明】確定自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法和系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及一種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法和系統(tǒng)。
[0002]自卸車，有時(shí)稱為自卸車或翻斗車，是典型地在建筑工業(yè)中用于運(yùn)輸物料(例如，砂礫或沙子)的車輛。自卸車通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛艙和拖車。拖車通常具有拖車底盤或車架，頂部敞開的立方形容器形式的自卸車車體被樞轉(zhuǎn)地安裝至拖車底盤或車架。液壓缸被提供在車架和自卸車車體之間，且可被伸出以樞轉(zhuǎn)自卸車車體至其中負(fù)載被從車體清空的自卸位置。液壓缸可被收縮以降低自卸車車體。應(yīng)意識(shí)到，這僅是自卸式卡車的一種形式且存在其他類型。
[0003]自卸車車體不超載是很重要的，因?yàn)檫@會(huì)使自卸式卡車行駛不安全。已知，僅對(duì)自卸車車體裝載特定“斗”數(shù)的物料，以防止自卸車車體超載。但是，這并不是防止超載的特別精確的方法。還已知，將裝載后的自卸車駕駛到車輛稱重秤上，來(lái)稱重負(fù)載。雖然這種手段可能比較精確，但是在許多情況下可能不方便或者確實(shí)不可能使用車輛稱重秤。
[0004]因此，需要提供一種改進(jìn)的方法和系統(tǒng)以確定在自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量。
[0005]根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法，所述自卸車包括相對(duì)于車架能夠可樞轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)的自卸車車體，液壓缸布置在自卸車車體和車架之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體，所述方法包括:接收在自卸車車體的第一角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第一壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第一角位置處所述自卸車車體的角位置的第一角位置參數(shù);接收在自卸車車體的第二角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第二壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第二角位置處所述自卸車車體的角位置的第二角位置參數(shù);和至少基于所述第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)以及所述第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)，來(lái)確定與所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)。該方法允許快速精確地確定自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量，而不考慮自卸車車體中質(zhì)量的分布。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可以使用兩個(gè)以上的角位置參數(shù)和壓力參數(shù)。例如，可以使用三個(gè)角位置參數(shù)和三個(gè)壓力參數(shù)。而且，可以使用更多數(shù)量(例如50)的相應(yīng)的角位置參數(shù)和壓力參數(shù)。
[0006]術(shù)語(yǔ)“角位置參數(shù)”覆蓋了能夠確定出自卸車車體的角位置和/或自卸角的任何可測(cè)量參數(shù)。因而，角位置參數(shù)并不必須通過(guò)直接測(cè)量自卸車車體的角位置而產(chǎn)生。例如，角位置參數(shù)可通過(guò)測(cè)量另一因子而產(chǎn)生，例如液壓缸的傾角、液壓缸的長(zhǎng)度、或車架和自卸車車體的下表面之間的垂直距離。
[0007]術(shù)語(yǔ)“壓力參數(shù)”覆蓋了能夠確定出液壓缸中的液壓流體壓力的任何可測(cè)量參數(shù)。
[0008]第一和第二壓力參數(shù)可通過(guò)測(cè)量液壓缸中的液壓壓力的壓力傳感器產(chǎn)生。壓力傳感器可安裝至液壓缸。壓力傳感器可安裝在設(shè)置于液壓缸中的端口內(nèi)。在其它實(shí)施方式中，壓力傳感器可提供在被連接至液壓缸的流體線路中。壓力傳感器可以是被布置用于產(chǎn)生電子壓力信號(hào)的電子壓力計(jì)，該電子壓力信號(hào)的值與液壓缸中的液壓壓力有關(guān)。
[0009]第一和第二角位置參數(shù)可以通過(guò)位置傳感器產(chǎn)生。第一和第二角位置參數(shù)可以通過(guò)傾角傳感器產(chǎn)生。傾角傳感器可測(cè)量液壓缸的傾角。傾角傳感器可安裝至液壓缸。傾角傳感器可測(cè)量液壓缸在垂直于液壓缸的樞轉(zhuǎn)軸線的平面中的傾角(也就是，前后傾角)。傾角傳感器可測(cè)量自卸車車體的傾角。傾角傳感器可安裝至自卸車車體。第一和第二角度位置參數(shù)可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)位置傳感器產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)位置傳感器可測(cè)量液壓缸圍繞液壓缸的樞轉(zhuǎn)軸線的角位置。旋轉(zhuǎn)位置傳感器可測(cè)量自卸車車體圍繞液壓缸的樞轉(zhuǎn)軸線的角位置。質(zhì)量參數(shù)可以至少基于第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)及第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)以算術(shù)方法計(jì)算。位置傳感器、例如傾角(或傾斜度)傳感器或旋轉(zhuǎn)位置傳感器可以是電子式的且可被布置用于產(chǎn)生電子信號(hào)，該電子信號(hào)的值與自卸車車體的角位置有關(guān)。
[0010]質(zhì)量參數(shù)可以至少基于第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)及第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)經(jīng)驗(yàn)地計(jì)算。質(zhì)量參數(shù)可以表達(dá)為負(fù)載的質(zhì)量。第一角位置可以與第二角位置不同。第一角位置和第二角位置兩者(或所有被測(cè)量的角位置)都可以不大于5度，或不大于10度，或者不大于15度，或者不大于20度。第一角位置和第二角位置兩者(或所有被測(cè)量的角位置)都大于零度。在第一角位置和第二角位置兩者處(或者在所有被測(cè)量的角位置處)，自卸車車體都可被背離靜止位置樞轉(zhuǎn)。
[0011]該方法還可以包括:促動(dòng)液壓缸使自卸車車體從第一角位置移動(dòng)到第二角位置。該方法還可以包括促動(dòng)液壓缸使自卸車車體從靜止位置移動(dòng)到第一角位置。液壓缸可被響應(yīng)于操作者使用操作者輸入裝置如控制桿而促動(dòng)?？蛇x擇地，液壓缸可被自動(dòng)促動(dòng)。
[0012]該方法還可以包括:接收操作者輸入以開始自動(dòng)稱重動(dòng)作；自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使自卸車車體從靜止位置移動(dòng)到第一角位置；自動(dòng)促動(dòng)液壓缸以使自卸車車體從第一角位置移動(dòng)第二角位置;和自動(dòng)促動(dòng)液壓缸以使自卸車車體從第二角位置移到靜止位置。
[0013]在第一角位置和第二角位置之間，自卸車車體中的負(fù)載分布可以保持基本不變。[00? 4] 該方法還可以包括顯示該質(zhì)量參數(shù)。質(zhì)量參數(shù)可以顯示在屏幕上。
[0015]根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的稱重系統(tǒng)，所述自卸車包括相對(duì)于車架能夠可樞轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)的自卸車車體，液壓缸布置在自卸車車體和車架之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體，所述系統(tǒng)包括質(zhì)量確定模塊，其被布置用于:接收在自卸車車體的第一角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第一壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第一角位置處所述自卸車車體的角位置的第一角位置參數(shù);接收在自卸車車體的第二角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第二壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第二角位置處所述自卸車車體的角位置的第二角位置參數(shù);和至少基于所述第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)以及所述第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)，來(lái)確定與所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)。
[0016]該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括壓力傳感器，其被布置用于測(cè)量液壓缸內(nèi)的液壓壓力并且產(chǎn)生所述第一壓力參數(shù)和第二壓力參數(shù)。
[0017]該系統(tǒng)還包括位置傳感器，用于產(chǎn)生關(guān)于在所述自卸車車體的第一角位置和第二角位置處所述自卸車車體的角位置的所述第一角位置參數(shù)和第二角位置參數(shù)。該位置傳感器可以包括傾角傳感器。傾角傳感器可被布置用于測(cè)量液壓缸的傾角。傾角傳感器可被設(shè)置用于測(cè)量自卸車車體的傾角。該位置傳感器可以包括旋轉(zhuǎn)位置傳感器。旋轉(zhuǎn)位置傳感器可被布置用于測(cè)量液壓缸圍繞液壓缸的樞轉(zhuǎn)軸線的角位置。旋轉(zhuǎn)位置傳感器可被布置用于測(cè)量自卸車車體圍繞液壓缸的樞轉(zhuǎn)軸線的角位置。
[0018]質(zhì)量確定模塊可被設(shè)置用于以算術(shù)方法計(jì)算質(zhì)量參數(shù)。質(zhì)量確定模塊可被設(shè)置用于以經(jīng)驗(yàn)方法確定質(zhì)量參數(shù)。
[0019]該系統(tǒng)還可以包括:被布置用于接收操作者輸入以開始自動(dòng)稱重操作的輸入裝置;和液壓缸控制模塊，其被布置用于在自動(dòng)稱重操作開始時(shí):自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車車體從靜止位置移動(dòng)到第一角位置；自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車主體從第一角位置移動(dòng)到第二角位置;和自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車主體從第二角位置移動(dòng)到靜止位置。
[0020]該系統(tǒng)還可以包括被布置用于顯示所述質(zhì)量參數(shù)的顯示器。顯示器可以包括包括輸入裝置的觸摸屏。
[0021 ]根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種自卸車，包括自卸車車體，其相對(duì)車架能夠可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng);液壓缸，其被布置在所述車架和所述自卸車車體之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體；以及用于確定所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量根據(jù)這里的任何描述的稱重系統(tǒng)，。壓力傳感器可安裝至液壓缸。傾角傳感器可安裝至液壓缸。傾角傳感器可安裝至自卸車車體。自卸車可以是自卸式車輛。輸入裝置可以位于車輛的駕駛室內(nèi)。顯示器可以位于駕駛室內(nèi)。
[0022]根據(jù)又另一個(gè)方面，提供了一種液壓缸組件，包括:液壓缸，其具有垂直于所述液壓缸的縱向軸線的至少一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線；以及至少一個(gè)傾角傳感器，其被耦合至所述液壓缸從而能夠產(chǎn)生關(guān)于液壓缸在垂直于所述樞轉(zhuǎn)軸線的平面中的傾斜的前后傾角參數(shù)。
[0023]所述液壓缸的至少一端可設(shè)置有限定出所述樞轉(zhuǎn)軸線的眼孔。液壓缸組件可進(jìn)一步包括壓力傳感器，其被耦合至所述液壓缸從而能夠產(chǎn)生關(guān)于所述液壓缸內(nèi)的液壓壓力的壓力參數(shù)。
[0024]本發(fā)明可包括在此提到的各特征和/或限制的任何組合，除非這些特征的組合相互排斥。
[0025]現(xiàn)在將通過(guò)示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施方式，參考附圖，其中:
[0026]附圖1示意性地示出了自卸式卡車的透視圖；
[0027]附圖2示意性地示出了附圖1的自卸式卡車沒(méi)有牽引車時(shí)的透視圖；
[0028]附圖3示意性地示出了稱量自卸式卡車的自卸車車體中的負(fù)載的稱重系統(tǒng)；
[0029]附圖4示意性地示出了自卸式卡車，其中自卸車車體處于靜止位置；
[0030]附圖5示意性地示出了自卸式卡車，其中自卸車車體處于第一角位置;和[0031 ]附圖6示意性地示出了自卸式卡車，其中自卸車車體處于第二角位置;和
[0032]附圖7示意性地示出了替代自卸式卡車。
[0033]附圖1和2示出了自卸式卡車1，有時(shí)稱為翻斗車，包括牽引車2和拖車4。拖車4具有拖車底盤或車架6，自卸車車體8被可樞轉(zhuǎn)地安裝至此。自卸車車體8圍繞著被定位于底盤6后部的橫軸線10可樞轉(zhuǎn)地安裝至底盤6。自卸車車體8是具有敞開的頂部的立方形容器的形式。自卸車車體8的后面板(或門)12在其上邊緣鉸接且可被鎖定和解鎖，使得該后面板可被打開以允許自卸車車體8內(nèi)的物體被清空。提供液壓缸14，其在下端可樞轉(zhuǎn)地附接至底盤6的前部且上端可樞轉(zhuǎn)地附接至自卸車車體8的前部。液壓缸14可被伸出(如附圖1所示)，以使自卸車車體8圍繞軸線10樞轉(zhuǎn)至被完全自卸位置，這時(shí)后面板12被解鎖的話，自卸車車體8中的任何負(fù)載都被清空至地面。液壓缸14可被收縮，從而使自卸車車體8樞轉(zhuǎn)回到其坐落在底盤6上的靜止位置。由于液壓缸14的下端被可樞轉(zhuǎn)地固定至底盤6，且液壓缸14的上端被可樞轉(zhuǎn)地固定至自卸車車體8，所以在液壓缸14相對(duì)于底盤的傾角α和自卸車車體8相對(duì)于底盤6的傾角Θ之間具有一定(fixed)的關(guān)系。
[0034]自卸式卡車I進(jìn)一步包括液壓促動(dòng)系統(tǒng)20，用于促動(dòng)液壓缸14。液壓促動(dòng)系統(tǒng)20包括油箱22、栗24和閥組件26，它們與流體線路連接以形成流體回路。還提供控制(pilot)系統(tǒng)(未示出)，用于在多個(gè)配置之間切換閥組件。閥組件26提供有通過(guò)流體線路28液壓地連接至液壓缸14的端口。閥組件26可在多個(gè)配置之間切換，從而操作液壓缸14。在閥組件26的旁通配置中，通過(guò)栗24運(yùn)行，液壓流體通過(guò)栗24循環(huán)，從油箱22、通過(guò)閥組件26回到油箱22。為了使液壓缸14伸出以將自卸車車體8樞轉(zhuǎn)至完全自卸位置(如附圖1和2所示)，閥組件26切換至上升配置，在該配置中栗26將液壓流體從油箱22栗入液壓缸14內(nèi)使其伸出。當(dāng)液壓缸14已經(jīng)充分伸出(完全伸出或伸出了所需量)時(shí)，閥組件26被返回至旁通配置，在該旁通配置中，通過(guò)栗24運(yùn)行，液壓流體循環(huán)，從油箱22經(jīng)過(guò)閥組件26回到油箱22。在閥組件26的旁通配置中，流體線路28被封閉，并因而液壓缸14保持在伸出配置中。在這一實(shí)施方式中，液壓促動(dòng)系統(tǒng)20提供有自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)，其當(dāng)液壓缸已經(jīng)完全伸出時(shí)自動(dòng)切換閥組件26至旁通配置。自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)是開關(guān)的形式，液壓缸14的缸體在到達(dá)完全伸出位置時(shí)觸發(fā)該開關(guān)。閥組件26還提供有壓力釋放旁通閥。如果閥組件26中的液壓流體的壓力超過(guò)閾值(其可能是由于自卸車車體8中的過(guò)重負(fù)載造成)，液壓流體被轉(zhuǎn)向至油箱22，而不被栗入液壓缸14中。這是用于防止過(guò)重負(fù)載被提升而設(shè)置的安全特征。為了降低液壓缸14，栗24被斷電且閥組件26被切換至下降配置。在這一配置中，流體線路28打開，液壓缸14在自卸車車體8的重量作用下收縮，液壓流體回到油箱22。
[0035]正如將在下文詳細(xì)描述的，自卸式卡車I提供有稱重系統(tǒng)，其允許稱量自卸車車體8中的負(fù)載。
[0036]圖3示出了稱量自卸車車體8中的負(fù)載(即確定其質(zhì)量)的稱重系統(tǒng)40。稱重系統(tǒng)40包括測(cè)量液壓缸14內(nèi)的液壓流體、比如油的壓力的壓力傳感器和測(cè)量液壓缸14在與下樞轉(zhuǎn)軸線30垂直的平面內(nèi)的傾斜(即傾斜角度)的傾角(即傾斜度)傳感器。液壓缸14的下樞轉(zhuǎn)軸線30通過(guò)眼孔32的軸線定義，通過(guò)眼孔32，液壓缸14被可樞轉(zhuǎn)地安裝至底盤6。類似地，上樞轉(zhuǎn)軸線34(平行于下軸線30)通過(guò)眼孔36的軸線定義，通過(guò)眼孔36，液壓缸14被可樞轉(zhuǎn)地安裝至自卸車車體8。壓力傳感器42是電子壓力轉(zhuǎn)換器，其被安裝在設(shè)置于液壓缸14的外壁中的端口內(nèi)。壓力傳感器42因而被固定至液壓缸14且暴露至液壓桿14內(nèi)的液壓流體。壓力傳感器42被布置用于產(chǎn)生代表所檢測(cè)到的液壓壓力(也就是，液壓流體的壓力)的電子信號(hào)。因而，液壓缸14內(nèi)的液體壓力可由壓力傳感器42產(chǎn)生的電子信號(hào)而確定。傾角傳感器44安裝至液壓缸14的外表面，且定位成使其能夠測(cè)量液壓缸14在垂直于樞轉(zhuǎn)軸線30的平面中的前后(也就是，向前/向后)傾角。傾角傳感器44被布置用于產(chǎn)生代表傾角α的電子信號(hào)。在該實(shí)施例中，在卡車底盤6水平的情況下，液壓缸14的傾角α可由傾角傳感器44產(chǎn)生的電子信號(hào)而確定。由于傾角和自卸角之間具有一定的關(guān)系，由傾角傳感器44產(chǎn)生的電子信號(hào)還與自卸角Θ有關(guān)(也就是，在卡車底盤6水平的情況下，自卸角Θ可由傾角傳感器產(chǎn)生的電子信號(hào)而確定)。
[0037]稱重系統(tǒng)40還包括稱重模塊50(或質(zhì)量確定模塊)、液壓缸控制模塊52和觸摸屏顯示器54。壓力傳感器42和傾角傳感器44通過(guò)適當(dāng)?shù)牟季€而連接至稱重模塊50，使得稱重模塊50可獲得由傳感器42、44產(chǎn)生的信號(hào)。應(yīng)意識(shí)到，在其它實(shí)施方式中，傳感器42、44可被無(wú)線連接至稱重模塊50。稱重模塊50被配置成使其能夠基于從傳感器42、44接收到的信號(hào)來(lái)確定(如通過(guò)計(jì)算)自卸車車體8中的負(fù)載質(zhì)量。液壓缸控制模塊52能夠(通過(guò)控制系統(tǒng))連接至自卸式卡車I的液壓促動(dòng)系統(tǒng)20，以便在開始稱重操作時(shí)其能夠自動(dòng)促動(dòng)液壓缸14，使其可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)自卸車車體8。液壓缸控制模塊52可被有線或無(wú)線地連接至液壓促發(fā)系統(tǒng)20，以通過(guò)控制系統(tǒng)控制栗24和/或閥組件26。
[0038]觸摸屏顯示器54被連接到稱重模塊50和液壓缸控制模塊52兩者。觸摸屏54作為操作者輸入裝置，通過(guò)其操作者能夠開始稱重操作，并且還作為顯示器，能夠顯示由稱重模塊50確定的自卸車車體8中的負(fù)載質(zhì)量。在這一實(shí)施方式中，觸摸屏顯示器54安裝在牽引車2的儀表板中，使得操作者容易訪問(wèn)和看到。然而，在其它實(shí)施方式中，它可位于外部，或它可以是無(wú)線手持裝置的形式(例如，智能手機(jī)或平板電腦)。如果觸摸屏54由便攜式無(wú)線裝置、例如智能手機(jī)或平板電腦提供，它還可合并稱重模塊50和液壓缸控制模塊52，且可與傳感器42、44及液壓控制系統(tǒng)20無(wú)線通訊。
[0039]將參考圖4、5和6描述稱重操作。
[0040]在開始稱重操作之前，自卸式卡車I行駛至底盤6基本上水平的位置。最初，容納負(fù)載16(例如沙子)的自卸車車體8處于靜止位置(附圖4)。在自卸車車體8的靜止位置，它坐落在拖車4的底盤6上，使得負(fù)載被直接傳遞至底盤6。因此，在靜止位置中，沒(méi)有負(fù)載被傳遞經(jīng)過(guò)液壓缸14。如圖4所示，負(fù)載16可以是不平均分布的，這樣負(fù)載的重心與自卸車車體8的重心不一致。為了開始稱量自卸車車體中的負(fù)載(即，確定負(fù)載質(zhì)量)的稱重操作，操作者按下觸摸屏顯示器54上的適當(dāng)按鈕。響應(yīng)于此操作，液壓缸控制模塊52與液壓促動(dòng)系統(tǒng)20通信，以自動(dòng)促動(dòng)液壓缸14使其伸出。這使得自卸車車體8圍繞軸線10從靜止位置樞轉(zhuǎn)至第一角位置(圖5)。在該實(shí)施例中，第一角位置相對(duì)于水平底盤6接近五度自卸角。在第一角位置，由于自卸車車體8被背離底盤6樞轉(zhuǎn)，所以負(fù)載被傳遞經(jīng)過(guò)液壓缸14，這使液壓流體在液壓缸內(nèi)受壓。在第一角位置，稱重模塊50記錄壓力傳感器42產(chǎn)生的壓力信號(hào)(第一壓力參數(shù))的值并且記錄傾角傳感器44產(chǎn)生的傾角信號(hào)(第一角位置參數(shù))的值。第一壓力參數(shù)與液壓缸14內(nèi)的液壓流體的壓力有關(guān)。稱重模塊50可以計(jì)算以MPa為單位的實(shí)際液壓壓力，但是這不是必要的。第一角位置參數(shù)是基于液壓缸14的傾角，但是因?yàn)橐簤焊?4和自卸車車體8之間存在一定的關(guān)系，其還與自卸角(即，自卸車車體8的角位置)有關(guān)。然后液壓缸14被自動(dòng)促動(dòng)以進(jìn)一步伸出液壓缸14。這使自卸車車體8繞軸線10從第一角位置樞轉(zhuǎn)至第二角位置(圖6)。在該實(shí)施例中，第二角位置相對(duì)于水平底盤6接近10度自卸角。在第二角位置，稱重模塊50記錄壓力傳感器42產(chǎn)生的壓力信號(hào)(第二壓力參數(shù))的值并且記錄傾角傳感器44產(chǎn)生的傾角信號(hào)(第二角位置參數(shù))的值。然后液壓缸14被自動(dòng)促動(dòng)以將自卸車車體8返回靜止位置(圖4)。應(yīng)當(dāng)注意，在靜止位置(圖4)、第一角位置(圖5)和第二角位置(圖6)之間自卸車車體8中的負(fù)載的大體分布保持基本不變(即，負(fù)載不在自卸車車體8中移動(dòng))。
[0041]稱重模塊50使用第一壓力參數(shù)、第一角位置參數(shù)、第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)以確定自卸車車體8中的負(fù)載質(zhì)量。例如，確定的質(zhì)量可以以公斤或噸表示。然后將自卸車車體8中的負(fù)載質(zhì)量輸出到顯示器54，從而其能夠被操作者看到。稱重模塊50可以算術(shù)方法計(jì)算該負(fù)載質(zhì)量，或者可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)或者查找表以經(jīng)驗(yàn)方法確定質(zhì)量。在特定的實(shí)施例中，如果確定的質(zhì)量超過(guò)閾值，則將警示輸出到顯示器54(或其它顯示器)。
[0042]為了能夠確定質(zhì)量，稱重模塊50可以針對(duì)特定的自卸式卡車I進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，自卸車主體8的車體長(zhǎng)度和重量可以被編程入稱重模塊50。其它的值也可以被編程入稱重模塊，如自卸車車體8的樞轉(zhuǎn)軸線1和液壓缸14的下樞軸線30之間的距離、自卸車車體8的樞軸線10和液壓缸14的上樞軸線之間的距離。這些值等可以被用于確定負(fù)載的質(zhì)量。
[0043]稱重模塊50可以進(jìn)行各種假定以確定負(fù)載的質(zhì)量。例如，稱重模塊50可以假定底盤50是水平的。在其他實(shí)施例中，稱重模塊50可以對(duì)自卸車車體中負(fù)載重心的高度進(jìn)行假定。
[0044]如果底盤6不是水平的，稱重系統(tǒng)40可能夠確定底盤6的傾角，且可使用這一值來(lái)校正任何傾角。例如，底盤6可提供有傾角傳感器，其被布置用于產(chǎn)生指示傾角的信號(hào)。在其它布置中，由被附接至液壓缸14的傾角傳感器44產(chǎn)生的信號(hào)可被用于確定底盤6的傾角。例如，在自卸車車體8處于靜止位置(附圖4)的情況下，根據(jù)在底盤6水平情況下的液壓缸14的已知傾角，由傾角傳感器44產(chǎn)生的信號(hào)可被用于計(jì)算底盤6的傾角。
[0045]為了提高稱重模塊50確定的負(fù)載質(zhì)量的準(zhǔn)確性，可以在自卸車車體8的第三角位置確定第三組值(即，第三壓力參數(shù)和第三角位置參數(shù))，這些值可以被稱重模塊50使用。在又其它實(shí)施例中，更多組的數(shù)值可以被用于確定自卸車車體8中的質(zhì)量。例如，自卸車車體8可以從靜止位置向被完全自卸位置樞轉(zhuǎn)，并且稱重模塊50可以持續(xù)取樣(或接收)壓力參數(shù)(如壓力傳感器的輸出)和角位置參數(shù)(如傾角傳感器的輸出)。稱重模塊50可以用這些取樣得的數(shù)值組確定負(fù)載的質(zhì)量。一旦稱重模塊50確定了該質(zhì)量，其可以被輸出到顯示器54上。因此，稱重模塊50可以使用更多(如100)組壓力參數(shù)和角位置參數(shù)的值來(lái)確定該質(zhì)量。因此，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，除了壓力參數(shù)和角位置參數(shù)之外任何其它參數(shù)都可以被使用來(lái)確定負(fù)載的質(zhì)量。
[0046]在上面所述的實(shí)施例中，液壓控制模塊52自動(dòng)促動(dòng)液壓缸14以在靜止位置、第一角位置和第二角位置之間移動(dòng)自卸車車體8。但是，在可選擇的實(shí)施例中，液壓缸14可以被操作者使用標(biāo)準(zhǔn)控制器促動(dòng)。例如，操作者可以按壓顯示器54上的按鈕以開始稱重操作。然后顯示器54可以指令操作者將自卸車車體8移動(dòng)到第一角位置。此操作完成后，操作者可以按壓顯示器54上的按鈕，使第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)被稱重模塊50記錄。然后顯示器54可以指令操作者將自卸車車體8移動(dòng)到第二角位置。再次，此操作完成后，操作者可以按壓顯示器54上的按鈕，使第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)被稱重模塊50記錄。然后稱重模塊50可以確定負(fù)載的質(zhì)量并且輸出到顯示器54上。
[0047]在另一個(gè)實(shí)施例中，在操作者按下按鈕以開始稱重操作后，液壓缸14可以被自動(dòng)促動(dòng)，或者響應(yīng)于操作者控制操縱桿而促動(dòng)，壓力信號(hào)和傾角信號(hào)可以被稱重模塊50連續(xù)監(jiān)測(cè)和記錄。然后稱重模塊50可以使用所監(jiān)測(cè)的信號(hào)，比如通過(guò)獲得多個(gè)數(shù)值對(duì)，確定負(fù)載的質(zhì)量。
[0048]上文已經(jīng)描述了，所述角位置參數(shù)通過(guò)被附接至液壓缸14的傾角傳感器產(chǎn)生。然而，可使用其它適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。例如，傾角傳感器可被附接至自卸車車體8，以測(cè)量自卸車車體的角位置。此外，可使用旋轉(zhuǎn)位置傳感器來(lái)測(cè)量在自卸車車體8的樞轉(zhuǎn)軸線10處、或液壓缸14的下或上樞轉(zhuǎn)軸線30、34處的旋轉(zhuǎn)量。由這些傳感器產(chǎn)生的信號(hào)可都與自卸車車體的角位置(無(wú)論是相對(duì)于底盤6的還是水平的)有關(guān)。此外，線性位置傳感器可被用于監(jiān)測(cè)液壓缸14的長(zhǎng)度。這一傳感器例如可包括霍爾效應(yīng)傳感器。由線性位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)可再次用于確定自卸車車體8的角位置。在另一布置中，可提供距離傳感器，以測(cè)量車架和自卸車車體8的下前邊緣(也就是，升高的邊緣)之間的垂直距離。由于傳感器的輸出與自卸車車體8的角位置有關(guān)，所以傳感器將產(chǎn)生角位置參數(shù)。
[0049]與在液壓缸14壁中的端口中提供壓力傳感器42相反，壓力傳感器可被提供在連接閥組件26至液壓缸14的流體線路28中。本質(zhì)上，壓力傳感器42可提供在液壓系統(tǒng)中可以探測(cè)液壓缸14中的液壓壓力的任何適當(dāng)位置處。
[0050]應(yīng)意識(shí)到，該系統(tǒng)可與其中自卸車車體8可通過(guò)液壓缸樞轉(zhuǎn)或移動(dòng)的任何適當(dāng)類型的自卸式卡車一起使用。例如，如在附圖7中所示，自卸式卡車I可包括牽引車2，牽引車2具有底盤6，液壓缸14連接在車架6和自卸車車體8之間。自卸式卡車14進(jìn)一步包括拉桿9，其在第一端可樞轉(zhuǎn)地連接至底盤6的第一樞轉(zhuǎn)軸線10處，且在第二端連接至自卸車車體8的第二樞轉(zhuǎn)軸線11處。為了使自卸車車體8從靜止位置(未示出)樞轉(zhuǎn)至完全自卸位置(附圖7)，液壓缸14伸出，這導(dǎo)致自卸車車體8圍繞樞轉(zhuǎn)軸線10相對(duì)車架6、且圍繞樞轉(zhuǎn)軸線11相對(duì)拉桿9順時(shí)針樞轉(zhuǎn)(附圖7中)。還應(yīng)注意到，為了測(cè)量自卸車車體8的角位置(也就是，自卸角)，可測(cè)量拉桿9的傾角，因?yàn)榇私嵌群妥孕督?和液壓缸14的傾角)之間具有一定的關(guān)系。
[0051]稱重系統(tǒng)40可以是很多智能系統(tǒng)中的一種，其中自卸式卡車I被提供有用于提供與自卸式車輛和/或由自卸車車體承載的負(fù)載有關(guān)的信息的任何適當(dāng)系統(tǒng)并且因而可以是與該系統(tǒng)的組合。如果提供多個(gè)智能系統(tǒng)，例如，它們可共享同一顯示器或處理器。
[0052]上文描述的裝置、系統(tǒng)和方法的一些方面可被體現(xiàn)為機(jī)器可讀指令，例如處理器控制代碼，例如在非易失載體媒介上，該媒介例如是硬盤、CD-或DVD-R0M，編程存儲(chǔ)器、例如只讀存儲(chǔ)器(固件)，或者在數(shù)據(jù)載體上，該數(shù)據(jù)載體例如是光學(xué)或電信號(hào)載體。對(duì)于一些應(yīng)用，本發(fā)明的實(shí)施方式將實(shí)施在DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、ASIC(專用集成電路)、或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)上。因而，代碼可包括傳統(tǒng)程序代碼或微代碼或，例如用于建立或控制ASIC或FPGA的代碼。代碼還可包括用于動(dòng)態(tài)配置可重構(gòu)裝置、例如可再編程邏輯門陣列的代碼。類似地，該代碼可包括用于硬件描述語(yǔ)言的代碼，例如Verilog TM或VHDL(非常高速集成電路硬件描述語(yǔ)言)。代碼可分布在彼此通訊的多個(gè)耦合部件之間。在適當(dāng)情況下，實(shí)施方式還可使用運(yùn)行在場(chǎng)-可(再)編程模擬陣列或類似裝置上的代碼實(shí)施，從而配置模擬硬件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的方法，所述自卸車包括相對(duì)于車架能夠可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)的自卸車車體，液壓缸布置在自卸車車體和車架之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體，所述方法包括: 接收在自卸車車體的第一角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第一壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第一角位置處所述自卸車車體的角位置的第一角位置參數(shù)； 接收在自卸車車體的第二角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第二壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第二角位置處所述自卸車車體的角位置的第二角位置參數(shù);和 至少基于所述第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)以及所述第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)，來(lái)確定與所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)。2.—種確定自卸車的自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量的稱重系統(tǒng)，所述自卸車包括相對(duì)于車架能夠可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)的自卸車車體，液壓缸布置在自卸車車體和車架之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體，所述系統(tǒng)包括: 質(zhì)量確定模塊，其被布置用于: 接收在自卸車車體的第一角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第一壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第一角位置處所述自卸車車體的角位置的第一角位置參數(shù)； 接收在自卸車車體的第二角位置處與液壓缸內(nèi)的液壓壓力有關(guān)的第二壓力參數(shù)和關(guān)于在所述第二角位置處所述自卸車車體的角位置的第二角位置參數(shù);和 至少基于所述第一壓力參數(shù)和第一角位置參數(shù)以及所述第二壓力參數(shù)和第二角位置參數(shù)，來(lái)確定與所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量有關(guān)的質(zhì)量參數(shù)。3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括壓力傳感器，其被布置用于測(cè)量液壓缸內(nèi)的液壓壓力并且產(chǎn)生所述第一壓力參數(shù)和第二壓力參數(shù)。4.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，還包括位置傳感器，用于產(chǎn)生關(guān)于在所述自卸車車體的第一角位置和第二角位置處所述自卸車車體的角位置的所述第一角位置參數(shù)和第二角位置參數(shù)。5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 被布置用于接收操作者輸入以開始自動(dòng)稱重操作的輸入裝置;和 液壓缸控制模塊，其被布置用于在自動(dòng)稱重操作開始時(shí): 自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車車體從靜止位置移動(dòng)到第一角位置； 自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車主體從第一角位置移動(dòng)到第二角位置;和 自動(dòng)促動(dòng)液壓缸使所述自卸車主體從第二角位置移動(dòng)到靜止位置。6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括被布置用于顯示所述質(zhì)量參數(shù)的顯示器。7.—種自卸車，包括: 自卸車車體，其相對(duì)車架能夠可樞轉(zhuǎn)地移動(dòng)； 液壓缸，其被布置在所述車架和所述自卸車車體之間，并且是可促動(dòng)的用于樞轉(zhuǎn)所述自卸車車體;以及 如權(quán)利要求2-6中任一所述的稱重系統(tǒng)，用于確定所述自卸車車體中的負(fù)載質(zhì)量。8.一種液壓缸組件，包括: 液壓缸，其具有垂直于所述液壓缸的縱向軸線的至少一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線；以及 至少一個(gè)傾角傳感器，其被耦合至所述液壓缸從而能夠產(chǎn)生關(guān)于液壓缸在垂直于所述樞轉(zhuǎn)軸線的平面中的傾角的前后傾角參數(shù)。9.如權(quán)利要求8所述的液壓缸組件，其中，所述液壓缸的至少一端設(shè)置有限定出所述樞轉(zhuǎn)軸線的眼孔。10.如權(quán)利要求8或9所述的液壓缸組件，進(jìn)一步包括壓力傳感器，其被耦合至所述液壓缸從而能夠產(chǎn)生關(guān)于所述液壓缸內(nèi)的液壓壓力的壓力參數(shù)。
【文檔編號(hào)】B60P5/00GK105936230SQ201511036177
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】M·鮑爾迪斯, M·埃爾托格, J·比耶蒙德
【申請(qǐng)人】海沃機(jī)械（中國(guó)）有限公司