[发明专利]具有可自动倾斜的车轮的车辆

说明书

本发明公开了一种作业车辆，其包括一个或多个可倾斜车轮，其中所述每个可倾斜车轮的倾斜角度根据一个或多个外部因素被自动控制。影响每个可倾斜车轮的倾斜角度的因素可以包括：产生于外部施加的力的牵引力，如产生于通过车载平地铲移动泥土材料的力；该平地铲相对于行进方向的旋转位置；车辆在转弯操作过程中的转弯半径；发动机转速和/或传动齿轮；和车辆自身相对于竖直方向的角度(即，车辆是否在倾斜的地面上)。控制系统可以根据指示上述外部因素的任何结合的输入来自动地调节车轮倾斜。

技术领域

本发明涉及作业车辆的车轮控制系统。更具体地，本发明涉及具有基于一个或多个工作条件自动倾斜的可选择性倾斜的车轮的作业车辆。

背景技术

典型的自动平地机具有两个前牵引轮(左侧和右侧)，所述前牵引轮可以相对于中间位置(neutral)向一侧或另一侧倾斜，使得每个所述前牵引轮具有当前自中间位置倾斜的车轮倾斜角度。车轮倾斜被提供以抵消由自动平地机的平地铲的平地铲角度导致的侧向力(即，牵引侧向阻力)。

平地铲角度可以用于各种应用中，开沟(即，挖沟)和道路养护(例如，除雪)是两个示例。开沟通常涉及较大的侧向力，与典型的涉及较少材料的道路养护相比尤其如此，因而比道路养护需要更大程度的车轮倾斜。例如，操作员已知使用处于第一车轮倾斜角度的车轮倾斜在第一工作位置处执行第一工作(例如，开沟)，过渡至具有零车轮倾斜的第二工作位置(例如，在道路上行驶)，并且通过处于不同于第一车轮倾斜角度的第二车轮倾斜角度的车轮倾斜来在第二工作位置处执行第二工作(例如，道路养护)。当在多趟之间进行转弯时，车轮倾斜有时被改变，使得转弯变得急剧。车轮倾斜还被用于进行较小的转向修正。

前牵引轮的中间位置可以采取各种取向。已知的是中间位置垂直于前轮被定位在其上的表面(例如，地面)，在水平平整的表面的情况下这种垂直即竖直。还可以使用正外倾角或负外倾角。

典型的自动平地机的前轮可自中间位置倾斜以改变前轮的当前车轮倾斜角度。关于每个前轮，当前零车轮倾斜角度表示前轮的通过前轮的顶部和底部的中线位于中间位置，使得前轮的相对于中间位置的当前车轮倾斜角度是零度。当前非零车轮倾斜角度表示车轮中线从中间位置向左侧或右侧倾斜或横向成角度。

在一些情况下，前轮可以彼此连接以协调前轮的车轮倾斜。例如，一些自动平地机具有可枢转地连接到自动平地机的前部的主机架的前轮轴。在前轮轴的每个端部处是可枢转地连接到该轮轴的轭架。左轭架和右轭架使用相应的上中枢销和下中枢销分别可枢转地连接到左心轴(spindle)和右心轴。左心轴和右心轴分别固定到左主减速器和右主减速器，所述左主减速器和右主减速器又分别地固定到左前轮和右前轮。车轮倾斜液压缸可枢转地连接到前轮轴和例如连接到左轭架。前轮经由连接到轭架的车轮倾斜杆彼此连接，使得车轮倾斜液压缸的延伸或缩回促使前轮的当前车轮倾斜角度改变。前轮因此连接到前轮轴的相反端部，以相对所述端部移动，从而从中间位置以当前车轮倾斜角度倾斜。

操作员可以自操作台通过可以可操作地连接到控制器的输入装置(例如，控制杆)来控制车轮倾斜。2010年12月14日提交并且名称为“Wheel Lean Control”的美国专利No.8,412,420中描述了用于手动控制车轮倾斜的角度的一种示例性系统和方法，该专利的全部公开内容因此通过引用而被明确地合并在本文中。

除了车轮倾斜控制，自动平地机操作员可以控制数个其它的机器系统和变量。在一些情况下，必须同时地控制多个机器系统。例如，当在平地操作过程中改变方向时，自动平地机操作员可以对以下控制方面中的一个或多个进行调节：右手平铲抬升、左手平铲抬升、平地铲的旋转定向、车辆的前部和后部的铰接和转向、平地铲侧移、转盘侧移、车辆速度、和传动齿轮。在一些示例中，同时处理这些多个因素的需要可能对生产率施加障碍。

发明内容