自动下坡速度控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于自动控制机器的下坡速度的方法。该方法包括基于当前机器速度而确立目标机器速度并判断是否已满足包括大于预定阈值的坡度的至少一个触发条件。如果满足，则该方法启用控制系统来控制传动系统阻滞器和变速器档位的变化中的至少一者，以防止超过目标机器速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自动下坡速度控制，且更具体地涉及用于控制下坡速度的自动传动系统阻滞和换挡。
技术介绍
机器操作人员通常采用阻滞装置并选择档位来控制在下坡状态期间的速度。美国专利申请公报2008/0207398 (’ 398公报)公开了使用方位传感器，以通过液压驱动风扇的操作来控制发动机的阻滞。然而，’398公报未能公开ー种确定 目标速度的系统。’398公报也未能公开ー种通过传动系统阻滞和变速器档位控制来控制下坡速度的系统。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了一种用于自动控制机器的下坡速度的方法。所述方法基于当前机器速度而确立目标机器速度并判断是否已满足至少ー个触发条件，其包括大于预定阈值的坡度。如果满足，则所述方法启用控制系统控制传动系统阻滞器，以防止超过所述目标机器速度。在另一方面，所述方法在制动踏板被接合时提高传动系统阻滞水平，以将所述机器速度降低到所述目标速度之下。在又一方面，提供了ー种机器，所述机器包括节气门、发动机、传动系统阻滞器、坡度传感器和控制器。所述控制器与所述传动系统阻滞器和坡度传感器电气通信，并配置成当所述坡度传感器测出所述机器的坡度大于预定阈值并且所述节气门被释放时启用所述传动系统阻滞器，以防止超过目标机器速度。本专利技术的其他特征和方面将从以下描述和附图而显而易见。附图说明图I是位于平坦上表面上的机器的示意图。图2是位于下坡表面上的机器的示意图。图3是位于平坦下表面上的机器的示意图。图4是机器的示意图。图5是阻滞器杆的示意图。图5是自动下坡速度控制系统的框图。图7是启用序列的框图。图8是目标速度序列的框图。图9是速度控制序列的框图。图10是加速序列的框图。图11是减速序列的框图。图12是滑行序列的框图。图13是失速序列的框图。图14是换挡序列的框图。图15是示出了档位选择序列的图表。图16是坡度传感器的示意图。具体实施例方式图1-3示出了位于地形12上的装备有自动下坡速度控制系统100 (“控制系统100”)的机器10。图I示出了位于地形12的平坦上表面14上的机器10，其中机器10以上平坦速度18沿平坦方向16行驶。图2示出了位于地形12的具有坡度22的下坡表面20上的机器，其中机器10以下坡速度26沿下坡方向24行驶。图3示出了位于地形12的平坦下表面28上的机器10，其中机器10以下平坦速度30返回平坦方向16。机器10可以体现为铰接式卡车(如图所示)或范围宽泛的车辆或运动机器中的任何其它车辆或机器。机器10可以包括，例如卡车、轿车、公路用卡车、自卸卡车、非公路用卡车、运土机、轮式装载机、压实机、挖掘机、履带式拖拉机、推土机、自行式平地机，轮式伊运车，或任何其它运动机器。机器10可以运载也可以不运载负载32。图4示出了机器10包括发动机34、传动系统阻滞器35、变速器38、自动变速器控制装置39、传动轴40、车轮42、机器或车轮制动器44、控制器46、坡度传感器48、负载传感器49、节气门50、制动踏板52和阻滞器杆54。发动机34经变速器38和传动轴40将功率传送到车轮42。节气门50、制动踏板52和阻滞器杆54由操作人员56控制。操作人员56可以体现为驾驶者(如图所示)或自主控制系统。传动系统阻滞器35包括用于耗散驱动机器10或传递功率以推进机器10的系统中的能量的装置或系统。传动系统阻滞器35可以包括发动机制动器36和/或变速器阻滞器37。传动系统阻滞器35可以包括发动机36或变速器阻滞器37中的任一者，或者两者。发动机制动器36、变速器阻滞器37以及任何其它所包括的传动系统阻滞器35可以一起使用并且可以互补。发动机制动器36是通过消散能量而阻滞或使发动机34和机器10減速的装置。发动机制动器36也称为压紧式制动器或发动机辅助制动器(Jake brake)，其通过致动、打开或控制发动机34的气门而工作。发动机致动器36可以在压缩冲程的上死点附近打开或致动发动机34的排气门，从而将压缩空气释放到排气中，以消耗能量并使机器10減速。变速器阻滞器37或另ー传动系阻滞器消耗传动系中的能量。变速器阻滞器37可以操作附接到变速器38的ー个或多个液压泵以消耗能量。变速器阻滞器37可以将流体(液压流体、传动流体或其他可用流体)转移到随变速器38旋转的腔室内。该腔室可以包括叶片或其它结构。当流体被添加至该腔室时，粘滞阻力施加至变速器38，从而消耗能量并使机器10減速。变速器阻滞器37也可以操作连接到变速器38或传动轴40的电动机、加热器或发电机以消耗能量。传动系阻滞器35还可以包括本领域中公知的其它阻滞器。例如，传动系统阻滞器 35可以包括对排气系统增加可控约束的排气制动装置或可以利用电磁感应来对飞轮、变速器37或传动轴40施加阻滞力的电动阻滞器。来自传动系阻滞器35的能量可以由其它系统使用或者储存以便传动系统以后使用。控制器46与发动机34、传动系统阻滞器35和变速器38通信并控制它们。控制器46还接收来自坡度传感器48、节气门50、制动踏板52和阻滞器杆54的数据。控制器46体现为能够传送、接收、处理和储存数据的电子控制模块或本领域中公知的其他处理器。控制器46还可以 与在此描述的更多系统通信、接收和处理更多数据。自动变速器控制装置39自动确定(如下文參照图9和15所述)并接合合适的变速器38档位。变速器38档位也可以由操作人员56手动选择。坡度传感器48提供机器10所处的坡度22的指示。坡度传感器48可以体现为加速计(如下文參照图16所述)、倾斜计或用于确定机器10的倾斜、下降、海拔变化、斜率、方位或坡度22的本领域中公知的其他传感器。坡度传感器48也可以体现为全球定位系统、与在机器10的当前位置的坡度有关的外部输入或来自操作人员56的输入。坡度22可以作为升程(rise)除以路程的百分比(％)坡度测量，其中0%坡度是零平坡且100%坡度是在I英尺路程上的I英尺升程(1/1)的陡坡，或45度斜坡。负载传感器49提供负载32和机器的重量指示。负载传感器49可以监控机器10悬架的姿势或者体现为称重传感器。负载传感器49也可以体现为代表重量的外部输入或用于确定负载32和机器10的重量的本领域中公知的另ー装置或方法。在包含较少特征的实施例中，可能不需要负载传感器49。节气门50被操作人员56压下，以增加通向发动机34的燃料并提高机器10的速度。制动踏板52由操作人员56用来接合车轮制动器44并使机器10减速。阻滞器杆54由操作人员56用来接合传动系统阻滞器35并使机器10減速。如图5所示，阻滞器杆54可以具有多个位置或操作模式。例如，阻滞器杆54可以具有自动位置58、关闭位置60、低位置62和高位置64。当处于自动位置58时，控制系统100启用。当处于关闭位置60时，控制系统100和传动系统阻滞器35不起作用。当处于低位置62吋，控制系统100不起作用并且传动系统阻滞器35被接合。当处于高位置64时，控制系统100不起作用并且传动系统阻滞器35以大于在低位置62时的程度被接合。阻滞器杆54可以具有更多或更少的位置并且也可以通过默认选择自动位置58而免除。控制器46配置成操作控制系统100。控制系统100在图6中被图表表示为包括以下控制序列启用序列200、目标速度序列300、速度控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·沙佩尔，J·D·贝尔，P·格拉哈姆，R·亚当斯，K·F·哈维，S·汤普森，J·V·多恩伯格，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：